Question

【題目】如圖甲所示，導體框架abcd水平固定放置，ab平行于dc且bc邊長L＝0.20 m，框架上有定值電阻R＝9Ω(其余電阻不計)，導體框處于磁感應強度大小B1＝1.0 T、方向水平向右的勻強磁場中．有一匝數n＝300匝、面積S＝0.01 m2、電阻r＝1Ω的線圈，通過導線和開關K與導體框架相連，線圈內充滿沿其軸線方向的勻強磁場，其磁感應強度B2隨時間t變化的關系如圖乙所示．B1與B2互不影響．

(1) 求0～0.10 s線圈中的感應電動勢大小E；

(2) t＝0.22 s時刻閉合開關K，若bc邊所受安培力方向豎直向上，判斷bc邊中電流的方向，并求此時其所受安培力的大小F；

(3) 從t＝0時刻起閉合開關K，求0.25 s內電阻R中產生的焦耳熱Q.

Answer 1

【答案】(1)30V；(2)1.2 N (3) 24.3 J

【解析】

(1) 由法拉第電磁感應定律得

代入數據得

(2) 由左手定則得電流方向為b→c

代入數據得

由閉合電路的歐姆定律得

安培力大小F＝I2LB1＝1.2 N

(3) 由法拉第電磁感應定律得