Question

【題目】如圖1所示，單匝正方形導線框abcd固定于勻強磁場中，磁場方向與導線框平面垂直，磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖2所示，已知垂直紙面向里為磁場的正方向，導線框的邊長為1m，其阻值為10Ω.

(1) 在t＝0.1s時，求導線框中感應電流的大小和方向

(2) 在t＝0時，求導線框ab邊所受安培力的大小和方向

(3) 從t＝0到t＝0.1s時間內，求：①通過導線某一截面的電荷量q②導線框中產生的焦耳熱Q

Answer 1

【答案】(1)0.5A，方向為a→d→c→b ；(2)0.25N，方向為垂直ab邊向左；(3) ①0.05 C；②0.25 J.

【解析】

(1) 由法拉第電磁感應定律得

E＝n＝nS

代入數據得

E＝5 V

由閉合電路歐姆定律得

I＝

代入數據得

I＝0.5 A

由楞次定律得此時電流方向為a→d→c→b

(2) 由安培力公式得

F＝BIL

代入數據得

F＝0.5×0.5×1N=0.25 N

由左手定則得安培力的方向為垂直ab邊向左

(3) ① 由公式得

q＝It

代入數據得

q＝0.5×0.1C=0.05 C

②由公式得

Q＝I2Rt

代入數據得

Q＝0.52×10×0.1J=0.25 J