(2010•延庆县一模)如图所示面积为S=0.5m2的单匝矩形线圈与平行金属板相接,线圈内有变化的与线圈平面垂直的匀强磁

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  • 解题思路:(1)根据法拉第电磁感应定律求出线圈产生的感应电动势,从而得出两金属板间的电势差,求出匀强电场的电场强度,根据牛顿第二定律和运动学公式求出质点从P点运动到Q点的时间.

    (2)根据电场力做功判断电势能的变化.

    (3)除重力以外其它力做功等于机械能的增量,通过增大电场力做功提高机械能的增加量.

    (1)根据法拉第电磁感应定律得,ɛ=n

    △B

    △tS=2×0.5V=1V.

    则两极板间的电场强度E=

    U

    d=

    1

    0.1N/C=10N/C.

    则质点的加速度a=

    qE

    m=

    0.006×10

    0.005m/s2=12m/s2.

    根据L=

    1

    2at2得,t=

    2L

    a=

    2×0.06

    12s=0.1s.

    (2)电场力做功W=qEL=0.006×10×0.06J=0.0036J,

    则电势能减小为0.0036J.

    (3)增大磁感应强度的变化率,可以增大电动势,从而增大电场强度,增大电场力做功,从而增大质点从P点运动到Q点机械能的增加量.

    答:(1)质点从P点运动到Q点的运动时间为0.1s.

    (2)质点从P点运动到Q点减少的电势能为0.0036J.

    (3)增大磁感应强度的变化率.

    点评:

    本题考点: 法拉第电磁感应定律;电势能;闭合电路的欧姆定律.

    考点点评: 本题综合考查了法拉第电磁感应定律、牛顿第二定律、运动学公式以及电势差与电场强度的关系,综合性较强,需加强这类题型的训练.

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