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    如图所示，磁场的方向垂直于xy平面向里．磁感强度B沿y方向没有变化，沿x方向均匀增加，每经过1cm增加量为1.0×10-4T，即
    △B△x
    =1.0×10-4T/cm．有一个长L=20cm，宽h=10cm的不变形的矩形金属线圈，以v=20cm/s的速度沿x方向运动．问：
    （1）线圈中感应电动势E是多少？
    （2）如果线圈电阻R=0.02Ω，线圈消耗的电功率是多少？
    （3）为保持线圈的匀速运动，需要多大外力？机械功率是多少？
    分析：（1）求出线圈移动△S磁通量的变化量以及所需的时间，根据法拉第电磁感应定律E=
    △Φ
    △t
    求出感应电动势的大小．
    （2）根据欧姆定律求出电流，根据P=IE求出线圈消耗的电功率．
    （3）线圈做匀速运动，知外力等于线圈所受的安培力，机械功率等于克服安培力的功率，等于线圈消耗的电功率．
    解答：解：（1）设线圈向右移动一距离△S，则通过线圈的磁通量变化为：
    △Φ=h△S
    △B
    △x
    L    ，而所需时间为△t=
    △S
    v
    ，
    根据法拉第电磁感应定律可感应电动势力为E=
    △Φ
    △t
    =hvL
    △B
    △x
    =4×10-9V    ．
    （2）根据欧姆定律可得感应电流I=
    E
    R
    ═
    4×10-9
    0.02
    =2×10-7A    ，
    电功率P=IE=8×10-16W
    （3）电流方向是沿逆时针方向的，导线dc受到向左的力，导线ab受到向右的力．安培力的合力FA=（B2-B1）Ih=
    △B
    △x
    LIh    =4×10-15N，
    所以外力F=FA=4×10-15N．
    线圈做匀速运动，所受合力应为零．根据能量守恒得机械功率P机=P=8×10-16W．
    点评：解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律E=
    △Φ
    △t
    ．
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    △B△x
    =1.0×10-4T/cm，有一个长L=20cm，宽h=10cm的不变形的矩形金属线圈，以v=20cm/s的速度沿x方向运动．则线圈中感应电动势E为
    4×10-5v
    4×10-5v
    ，若线圈电阻R=0.02Ω，为保持线圈的匀速运动，需要外力大小为
    4×10-7N
    4×10-7N
    ．

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    △B△x
    =1.0×10-4 T/cm，有一个长L=20cm，宽h=10cm的不变形的矩形金属线圈，以 v=20cm/s的速度沿x方向运动．求：
    （1）如果线圈电阻R=0.02Ω，线圈消耗的电功率是多少？
    （2）为保持线圈匀速运动，需要多大外力？机械功率是多少？

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    如图所示，磁场的方向垂直于xy平面向里，磁感强度B沿y方向没有变化，沿x方向均匀增加，每经过1cm增加量为1.0×10-4T，即=1.0×10-4T/cm，有一个长L=20cm，宽h=10cm的不变形的矩形金属线圈，以v=20cm/s的速度沿x方向运动．则线圈中感应电动势E为         ，若线圈电阻R=0.02，为保持线圈的匀速运动，需要外力大小为      ．

     

     

     

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    科目：高中物理 来源：2012届吉林省高二上学期期末考试物理卷 题型：计算题

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    （1）线圈中感应电动势E是多少？

    （2）如果线圈电阻R=0.02Ω，线圈消耗的电功率是多少？

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