(2013?徐匯區(qū)二模)一有界勻強磁場區(qū)域如圖(甲)所示,abcd是一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L、匝數(shù)為N的正方形線圈.線圈一半在磁場內(nèi),一半在磁場外.t=0時刻磁場磁感應強度由B0開始均勻減小,線圈在磁場力作用下運動,v-t圖象如圖(乙),圖中斜向虛線為速度圖線在0點的切線,數(shù)據(jù)由圖中給出,不考慮重力影響.則磁場磁感應強度的變化率為( 。
分析:運用法拉第電磁感應定律求出平均感應電動勢大小,結(jié)合電路知識求出感應電流.知道v-t圖象上某一點切線斜率的物理意義,根據(jù)牛頓第二定律求出問題.
解答:解:從圖線可知,t=O時刻線圈速度為零,圖中斜向虛線為過0點速度曲線的切線,
所以加速度為:a=
v0
t1
;
此時刻線框中感應電動勢:E=N
△Φ
△t
=N
△B
△t
?
1
2
L2;
感應電流 I=
E
R
;
由F=NB0IL=ma
聯(lián)立可解得:
△B
△t
=
2mRv0
t1N2B0L3

故選C
點評:于圖象問題,我們要清楚某一點切線斜率的物理意義.把電磁感應與動力學和電路知識結(jié)合起來解決問題.本題容易出錯的地方是:安培力F=B0IL,將N漏掉.
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r1
r-r1
r1
r-r1
,S2的質(zhì)量為
4π2r2r1
GT2
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