Question

如圖所示，圓線圈c和線框d都放在豎直平面內，線圈c的面積S=6×10²cm²，線圈c中磁感強度B₁的變化是均勻的．線框d放在另一個磁感強度B₂=0.5T的穩定磁場中，兩個磁場的方向如圖所示．直導線ef跟線框d都是裸導線，且接觸良好，ef可以在線框上自由滑動，它的質量m=3×10^-3kg，線框d的寬度L=20cm，閉合電路的總電阻恒為R=0.1Ω．求：
（1）當ef恰好處于靜止狀態時，ef中感應電流的大小為多少
（2）在上述（1）情況中，B₁的變化率

△B1

△t

為多少？

Answer 1

分析：（1）要使ab處于靜止狀態，要受到豎直向上的安培力，安培力等于重力，根據安培力公式和平衡條件列式求解．
（2）由感應電流的大小求出感應電動勢大小，根據法拉第電磁感應定律可得出磁感應強度的變化率．

解答：解：（1）根據題意，由B₂IL=mg得
  ef中感應電流的大小為：I=

mg

B2L

=

3×10-3×10

0.5×0.2

A=0.3A
（2）回路中的感應電動勢：E=IR=0.3×0.1V=0.03V
 由法拉第電磁感應定律得：E=

△Φ

△t

=

△B1

△t

S
則得，

△B1

△t

=

E

S

=

0.03

6×10-2

T/s=0.5T/s
答：（1）當ef恰好處于靜止狀態時，ef中感應電流的大小為0.3A．（2）在上述（1）情況中，B₁的變化率

△B1

△t

為0.5 T/S．

點評：考查共點力平衡條件、歐姆定律、法拉第電磁感應定律等規律的應用，屬于基礎題．