题目内容
如图甲所示,质量为2kg的绝缘板静止在粗糙水平地面上,质量为1kg、边长为1m、电阻为0.1Ω的正方形金属框ABCD位于绝缘板上,E、F分别为BC、AD的中点。某时刻起在ABEF区域内有竖直向下的磁场,其磁感应强度B1的大小随时间变化的规律如图乙所示,AB边恰在磁场边缘以外;FECD区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B2=0.5T,CD边恰在磁场边缘以内。假设金属框受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两磁场均有理想边界,取g=10m/s2。则
A.金属框中产生的感应电动势大小为1V
B.金属框受到向左的安培力大小为1N
C.金属框中的感应电流方向沿ADCB方向
D.如果金属框与绝缘板间的动摩擦因数为0.3,则金属框可以在绝缘板上保持静止
D
【解析】
试题分析:据题意,磁感应强度B1的大小随时间变化的规律为,磁感应强度B2=0.5T,在金属框内产生的电动势为:
,故选项A错误;金属杆受到向左的安培力为0,故选项B错误;据楞次定律可知金属框内电流方向为:ABCD,故选项C错误; 整个金属框内电流为:
,CD边受到的安培力为:
,如果金属框处于静止状态,则
可以求得动摩擦因素为:
,所以当动摩擦因数为0.3时金属框处于静止状态,故选项D正确。
考点:本题考查楞次定律,法拉第电磁感应定律和物体平衡条件。