Question

如圖1所示，“U”型金屬框水平放置，右端與豎直墻壁相連，導體棒ab垂直于框架的兩臂，與框架構成邊長L=1．Om的正方形，整個回路的電阻R=2Ω．質量m=1kg的物體c置于水平地面上，并通過輕繩繞過定滑輪與ab相連，當豎直向上的磁場按B=kt均勻變化（k為恒量）時，物體c對地面的壓力F隨時間變化的規律如圖2所示，不考慮一切摩擦，取g=10m/s²．

（1）寫出ab棒中感應電流的方向；
（2）求出k的數值．

Answer 1

【答案】分析：（1）由右手定值可以判斷出安培力的方向．
（2）由法拉第電磁感應定律求出感應電動勢，由歐姆定律求出電流，由安培力公式求出安培力，由平衡條件可以求出k．
解答：解：（1）由右手定則可知，感應電流方向由b指向a；
（2）感應電動勢E===S=kl²，①
回路中的感應電流I==       ②
ab所受安培力F=BIl=kt××l  ③
t=5s時，安培力大小等于c的重力10N，即=10  ④
解得：k=2T/s；
答：（1）感應電流方向由b指向a；
（2）k=2T/s．
點評：應用右手定則、法拉第電磁感應定律、安培力公式、平衡條件即可正確解題，本題難度不大．