Question

（2009?和平區(qū)模擬）如圖1所示，“U”型金屬框水平放置，右端與豎直墻壁相連，導(dǎo)體棒ab垂直于框架的兩臂，與框架構(gòu)成邊長L=1．Om的正方形，整個回路的電阻R=2Ω．質(zhì)量m=1kg的物體c置于水平地面上，并通過輕繩繞過定滑輪與ab相連，當(dāng)豎直向上的磁場按B=kt均勻變化（k為恒量）時，物體c對地面的壓力F隨時間變化的規(guī)律如圖2所示，不考慮一切摩擦，取g=10m/s²．

（1）寫出ab棒中感應(yīng)電流的方向；
（2）求出k的數(shù)值．

Answer 1

分析：（1）由右手定值可以判斷出安培力的方向．
（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動勢，由歐姆定律求出電流，由安培力公式求出安培力，由平衡條件可以求出k．

解答：解：（1）由右手定則可知，感應(yīng)電流方向由b指向a；
（2）感應(yīng)電動勢E=

△φ

△t

=

△B

△t

=S=kl²，①
回路中的感應(yīng)電流I=

E

R

=

kl2

R

       ②
ab所受安培力F=BIl=kt×

kl2

R

×l  ③
t=5s時，安培力大小等于c的重力10N，即

k2l2×5

2

=10  ④
解得：k=2T/s；
答：（1）感應(yīng)電流方向由b指向a；
（2）k=2T/s．

點(diǎn)評：應(yīng)用右手定則、法拉第電磁感應(yīng)定律、安培力公式、平衡條件即可正確解題，本題難度不大．