Question

【题目】如图(a)所示，边长为1m、电阻为0.1Ω的正方形金属框abcd水平放置，e、f分别为bc、ad的中点。某时刻起在abef区域内有竖直向下的磁场，其磁感应强度B1的大小随时间变化的规律如图(b)所示，ab边恰在磁场边缘以外；fecd区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B2＝0.5T，cd边恰在磁场边缘以内，两磁场均有理想边界。则dc边中流过的感应电流方向为________(选填“d→c”或“c→d”)，金属框受到的安培力大小为________N。(取g＝10m/s2)

Answer 1

【答案】c→d 2.5

【解析】

[1]由题意可知，据磁通量的定义，穿过线圈abcd的净磁通量先向上减小，后向下增大；据楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，感应电流的方向逆时针(俯视)，dc边中流过的电流方向为c→d；

[2]磁感应强度B2=0.5T，而磁感应强度B1的大小B1=t，

根据法拉第电磁感应定律有：

回路中的电流为：

，

因ab边恰在磁场边缘以外，则金属框受安培力等于cd边所受安培力

金属框受到的安培力大小为的大小为：

F=B2Il=0.5×5×1 N =2.5N