Question

（2010?楊浦區(qū)一模）如圖所示，磁場的方向垂直于xy平面向里，磁感強度B沿y方向沒有變化，沿x方向均勻增加，每經(jīng)過1cm增加量為1.0×10^-4T，即

△B

△x

=1.0×10^-4T/cm，有一個長L=20cm，寬h=10cm的不變形的矩形金屬線圈，以v=20cm/s的速度沿x方向運動．則線圈中感應(yīng)電動勢E為

4×10^-5v

，若線圈電阻R=0.02Ω，為保持線圈的勻速運動，需要外力大小為

4×10^-7N

．

Answer 1

分析：（1）求出線圈移動△S磁通量的變化量以及所需的時間，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=

△?

△t

求出感應(yīng)電動勢的大�。�
（2）根據(jù)歐姆定律求出電流，根據(jù)安培力公式可求出其大小，由于線圈做勻速運動，知外力等于線圈所受的安培力，即可求解．

解答：解：（1）設(shè)線圈向右移動一距離△S，則通過線圈的磁通量變化為：
△Φ=h△S

△B

△x

，而所需時間為△t=

△S

v

，
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可感應(yīng)電動勢力為E=

△?

△t

=hv

△B

△x

=4×10^-5 V．
（2）根據(jù)歐姆定律可得感應(yīng)電流I=

E

R

=2×10^-3 A，
電流方向是沿逆時針方向的，導(dǎo)線dc受到向左的力，導(dǎo)線ab受到向右的力．
安培力的合力F_A=（B₂-B₁）Ih=

△B

△x

LIh=4×10^-7N，
所以外力F=F_A=4×10^-7N．
故答案為：4×10^-5V；4×10^-7N．

點評：解決本題的關(guān)鍵掌握法拉第電磁感應(yīng)定律E=

△?

△t

．