Question

如图所示的装置中，线圈和线框都置于竖直平面内，线圈的面积为1×10⁴cm²，线圈中磁感应强度B₁的变化是均匀的．线框中的磁场是匀强磁场，磁感应强度B₂=0.2T．ab与线框都是裸导线且接触面光滑，ab可在线框上滑动，它的长度为L=10cm，质量为4g，闭合电路的总电阻为R=0.5Ω，g=10m/s²．试求：（不计一切摩擦）
（1）若要使ab能处于静止状态，B₁的大小应该是减弱还是增强？
（必须写出必要的文字说明，直接给出结论的不能得分）
（2）当ab恰好处于静止状态时B₁的变化率为多大？

Answer 1

（1）要使ab处于静止状态，必须：B₂IL=mg且安培力的方向向上
ab中的感应电流方向向左（由b到a）
由楞次定律可知：B₁的大小应该减弱
（2）根据题意，由B₂IL=mg
得I=

mg

B2L

=

4×10-3×10

0.2×0.1

A=2A
感应电动势：E=IR=2×0.5V=1V
由法拉第电磁感应定律E=

△φ

△t

△B1

△t

=

E

S

=

1

1×104×10-4

T/s=1T/s
答：（1）若要使ab能处于静止状态，B₁的大小应该是减弱；
（2）当ab恰好处于静止状态时B₁的变化率为1T/s．