Question

（2004?惠州一模）如圖所示，正方形線框abcd的總電阻為0.04Ω，質(zhì)量為6.4g，邊長(zhǎng)為0.4m，用絕緣絲線豎直懸掛，其ab邊水平，絕緣絲線的最大承受力為1N．圖中兩虛線之間是垂直于線框平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)上邊界正好通過(guò)ad的bc有中點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度從0.2T開(kāi)始以0.1T/s的變化率均勻增大，問(wèn)：
（1）在線圈中標(biāo)出感應(yīng)電流的方向．
（2）絕緣絲線上的承受力是減小還是增大？如果減小，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間絲線的拉力為零？如果增大，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間絲線被拉斷？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向；
（2）根據(jù)左手定則來(lái)確定細(xì)線的拉力大小如何變化，再由法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路歐姆定律，結(jié)合受力平衡條件，即可求解．

解答：解：（1）根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向?yàn)椋篴→b→c→d   
（2）根據(jù)左手定則可知，安培力的方向向上，導(dǎo)致絲線承受的拉力在減小        
磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律B=B₀+

△B

△t

  
線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I=

E

R

=

△BL2

2R△t

因?yàn)閼揖�拉力T=0，所以mg=BIL     
故mg=（ B₀+

△B

△t

 ）

△BL3

2R△t

         
代入數(shù)據(jù)得t=6s
答：（1）在線圈中標(biāo)出感應(yīng)電流的方向，即為a→b→c→d．
（2）絕緣絲線上的承受力是減小；如果減小，經(jīng)過(guò)6s 時(shí)間絲線的拉力為零．

點(diǎn)評(píng)：考查楞次定律與左手定則及法拉第電磁感應(yīng)定律，掌握受力平衡處理的方法，注意磁場(chǎng)隨著時(shí)間變化而變化．