(2013?徐匯區(qū)二模)一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域如圖(甲)所示,abcd是一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、匝數(shù)為N的正方形線圈.線圈一半在磁場(chǎng)內(nèi),一半在磁場(chǎng)外.t=0時(shí)刻磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度由B0開始均勻減小,線圈在磁場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),v-t圖象如圖(乙),圖中斜向虛線為速度圖線在0點(diǎn)的切線,數(shù)據(jù)由圖中給出,不考慮重力影響.則磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為( 。
分析:運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律求出平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小,結(jié)合電路知識(shí)求出感應(yīng)電流.知道v-t圖象上某一點(diǎn)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(shí)刻線圈速度為零,圖中斜向虛線為過0點(diǎn)速度曲線的切線,
所以加速度為:a=
v0
t1
;
此時(shí)刻線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):E=N
△Φ
△t
=N
△B
△t
?
1
2
L2;
感應(yīng)電流 I=
E
R
;
由F=NB0IL=ma
聯(lián)立可解得:
△B
△t
=
2mRv0
t1N2B0L3

故選C
點(diǎn)評(píng):于圖象問題,我們要清楚某一點(diǎn)切線斜率的物理意義.把電磁感應(yīng)與動(dòng)力學(xué)和電路知識(shí)結(jié)合起來解決問題.本題容易出錯(cuò)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
4π2r2r1
GT2

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