Question

【題目】如圖(a)所示，邊長為1m、電阻為0.1Ω的正方形金屬框abcd水平放置，e、f分別為bc、ad的中點(diǎn)。某時刻起在abef區(qū)域內(nèi)有豎直向下的磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小隨時間變化的規(guī)律如圖(b)所示，ab邊恰在磁場邊緣以外；fecd區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝0.5T，cd邊恰在磁場邊緣以內(nèi)，兩磁場均有理想邊界。則dc邊中流過的感應(yīng)電流方向為________(選填“d→c”或“c→d”)，金屬框受到的安培力大小為________N。(取g＝10m/s2)

Answer 1

【答案】c→d 2.5

【解析】

[1]由題意可知，據(jù)磁通量的定義，穿過線圈abcd的凈磁通量先向上減小，后向下增大；據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向向上，感應(yīng)電流的方向逆時針(俯視)，dc邊中流過的電流方向為c→d；

[2]磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.5T，而磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小B1=t，

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：

回路中的電流為：

，

因ab邊恰在磁場邊緣以外，則金屬框受安培力等于cd邊所受安培力

金屬框受到的安培力大小為的大小為：

F=B2Il=0.5×5×1 N =2.5N