Question

3．勻強磁場垂直于紙面向外，磁感應強度B=2×10^-2T．一個直徑為20cm、電阻為0.1Ω的圓線圈放在磁場中，線圈平面垂直磁場方向．在線圈某一直徑兩端用力拉線圈，如圖所示，在0.5s內使線圈面積變?yōu)榱悖畣枺涸谶@個過程中，線圈內感應電流的方向如何？平均感應電流有多大？

Answer 1

分析 先利用法拉第電磁感應定律求出平均感應電動勢，再用歐姆定律求出平均感應電流的大小，感應電流的方向可以利用楞次定律判斷．

解答 解：r=10cm=0.1m
在用力拉線圈前，線圈的磁通量為：Φ=BS=Bπr²=2π×10^-4Wb
0.5s內使線圈面積變?yōu)榱�，則磁通量的變化率為：$\frac{△Φ}{△t}=\frac{Φ}{t}=4π×1{0}^{-4}Wb/s$
根據(jù)法拉第電磁感應定律得線圈中感應電動勢為：E=n$\frac{△Φ}{△t}$=4π×10^-4V
平均感應電流為：$\overline{I}=\frac{E}{t}=4π×1{0}^{-3}A=0.01A$
感應電流方向由楞次定律得為逆時針方向
答：在這個過程中，線圈內感應電流的方向為逆時針方向，平均感應電流大小為0.01A．

點評 本題考查法拉第電磁感應定律，解題的關鍵是求出磁通量的變化率，求出感應電動勢之后再利用歐姆定律求出平均感應電流．