Question

如图1所示，有一面积为S=100cm²的金属环，电阻为R=0.1，磁场变化规律如图2所示，且磁场方向垂直向里，在t₁到t₂时间内，求感应电流的方向如何？通过金属环的电荷量为多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）环所处的磁场变化，导致环中产生感应电动势，从而产生感应电流，根据楞次定律可判断环中产生的感应电流方向；
（2）根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流与电量的关系式求解通过圆环的电荷量．
解答：解：
（1）随着磁感应强度均匀增加，导致穿过金属环的磁通量增加，
    根据楞次定律可得：感应磁场方向与原磁场方向相反，
    再由安培定则可知：环中的感应电流方向逆时针．
（2）由法拉第电磁感应定律，E=，
    闭合电路欧姆定律，I=，
    由电量公式q=I△t得，
    则在t₁到t₂时间内，电量q====0.01C
答：
（1）通过金属环R的电流方向逆时针．
（2）在t₁到t₂时间内，通过金属环的电荷量为0.01C．
点评：本题是电磁感应与电路知识的综合，常规题．解决本题的关键是掌握法拉第电磁感应定律E=，会根据楞次定律判断感应电流的方向．