(2)3 s内回路中的磁通量变化了多少?此过程中的平均感应电动势为多少?
答案 (1)5 m 5 V (2) Wb V
解析 (1)夹在导轨间的部分导体切割磁感线产生的电动势才是电路中的感应电动势.
3 s末,夹在导轨间导体的长度为:
l=vt·tan 30°=5×3×tan 30° m=5 m
此时:E=Blv=0.2×5×5 V=5 V
(2)3 s内回路中磁通量的变化量
ΔΦ=BS-0=0.2××15×5 Wb= Wb
3 s内电路产生的平均感应电动势为:
== V= V.
E=BLv和E=n本质上是统一的,前者是后者的一种特殊情况.当导体做切割磁感线运动时,用E=BLv求E比较方便;当穿过电路的磁通量发生变化时,用E=n求E比较方便.
二、电磁感应中的电荷量问题
例2 面积S=0.2 m2、n=100匝的圆形线圈,处在如图2所示的磁场内,磁感应强度B随时间t变化的规律是B=0.02t T,R=3 Ω,C=30 μF,线圈电阻r=1 Ω,求:
图2
(1)通过R的电流方向和4 s内通过导线横截面的电荷量;
(2)电容器的电荷量.
答案 (1)方向由b→a 0.4 C (2)9×10-6 C
解析 (1)由楞次定律可求得电流的方向为逆时针,通过R的电流方向为b→a,