Question

如图a所示，面积为0.01m²、电阻为0.1Ω的单匝正方形导线框放在匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直．磁感应强度B随时间t的变化图线如图b所示．t=0时刻，磁感应强度的方向垂直于纸面向里．在1s末线框中感应电流的大小为    A．若规定逆时针方向为电流的正方向，请在图c中画出前4s内感应电流i随时间t的变化图线．

Answer 1

【答案】分析：根据法拉第电磁感应定律求出1s末线框中产生的感应电动势大小，再由欧姆定律求出感应电流大小．根据法拉第电磁感应定律研究感应电动势的大小，由欧姆定律求解感应电流的大小，由楞次定律判断感应电动势的方向，再画出图象．
解答：解：由图知，在0-2s磁感应强度均匀变化，磁感应强度的变化率，穿过线圈的磁通量变化率不变，根据法拉第电磁感应定律得知，线框产生的感应电动势和感应电流不变，则
在1s末线框中产生的感应电动势的大小为E₁==S=V=0.02V
感应电流为I₁==A=0.2A，根据楞次定律判断得知：0-2内感应电流方向沿顺时针方向，为负方向；
同理，在2-4s内，线框中产生的感应电流大小为0.2A，方向沿逆时针方向，为正方向．画出前4s内感应电流i随时间t的变化图线如图．
故答案为：0.2，图c中画出前4s内感应电流i随时间t的变化图线如图所示．
点评：解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律，会运用楞次定律判断感应电流的方向．