图4
(1)判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针;
(2)求线圈的电功率;
(3)求在t=4 s时轻质细线的拉力大小.
答案 (1)逆时针 (2)0.25 W (3)1.2 N
解析 (1)由楞次定律知感应电流的方向为逆时针方向.(2)由法拉第电磁感应定律得
E=n=n·L2=0.5 V
则P==0.25 W
(3)I==0.5 A,由题图乙可知,t=4 s时,B=0.6 T,F安=nBIL
F安+T=mg
联立解得T=1.2 N.
拓展延伸 (1)在例2中磁感应强度为多少时,细线的拉力刚好为0?
(2)在例2中求6 s内通过线圈横截面的电荷量?
答案 (1)0.84 T (2)3 C
解析 (1)细线的拉力刚好为0时满足:
F安′=mg
F安′=nB′IL
联立解得:B′=0.84 T
(2)q=0.5×6 C=3 C.
变式2 (多选)(2018·湖南省常德市期末检测)图5甲为兴趣小组制作的无线充电装置中的受电线圈示意图,已知线圈匝数n=100、电阻r=1 Ω、横截面积S=1.5×10-3 m2,外接电阻R=7 Ω.线圈处在平行于线圈轴线的匀强磁场中,磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示,则( )