Question

如圖甲所示，質(zhì)量為2kg的絕緣板靜止在粗糙水平地面上，質(zhì)量為1kg、邊長為1m、電阻為0.1Ω的正方形金屬框ABCD位于絕緣板上，E、F分別為BC、AD的中點(diǎn)。某時(shí)刻起在ABEF區(qū)域內(nèi)有豎直向下的磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，AB邊恰在磁場(chǎng)邊緣以外；FECD區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.5T，CD邊恰在磁場(chǎng)邊緣以內(nèi)。假設(shè)金屬框受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，兩磁場(chǎng)均有理想邊界，取g＝10m/s2。則

A．金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為1V

B．金屬框受到向左的安培力大小為1N

C．金屬框中的感應(yīng)電流方向沿ADCB方向

D．如果金屬框與絕緣板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，則金屬框可以在絕緣板上保持靜止

 

Answer 1

D

【解析】

試題分析：據(jù)題意，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律為，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.5T，在金屬框內(nèi)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；金屬桿受到向左的安培力為0，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；據(jù)楞次定律可知金屬框內(nèi)電流方向?yàn)椋篈BCD，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤； 整個(gè)金屬框內(nèi)電流為：,CD邊受到的安培力為：,如果金屬框處于靜止?fàn)顟B(tài)，則可以求得動(dòng)摩擦因素為：，所以當(dāng)動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3時(shí)金屬框處于靜止?fàn)顟B(tài)，故選項(xiàng)D正確。

考點(diǎn)：本題考查楞次定律，法拉第電磁感應(yīng)定律和物體平衡條件。