Question

如图1所示，“U”型金属框水平放置，右端与竖直墙壁相连，导体棒ab垂直于框架的两臂，与框架构成边长L=1．Om的正方形，整个回路的电阻R=2Ω．质量m=1kg的物体c置于水平地面上，并通过轻绳绕过定滑轮与ab相连，当竖直向上的磁场按B=kt均匀变化（k为恒量）时，物体c对地面的压力F随时间变化的规律如图2所示，不考虑一切摩擦，取g=10m/s²．

（1）写出ab棒中感应电流的方向；
（2）求出k的数值．

Answer 1

【答案】分析：（1）由右手定值可以判断出安培力的方向．
（2）由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，由欧姆定律求出电流，由安培力公式求出安培力，由平衡条件可以求出k．
解答：解：（1）由右手定则可知，感应电流方向由b指向a；
（2）感应电动势E===S=kl²，①
回路中的感应电流I==       ②
ab所受安培力F=BIl=kt××l  ③
t=5s时，安培力大小等于c的重力10N，即=10  ④
解得：k=2T/s；
答：（1）感应电流方向由b指向a；
（2）k=2T/s．
点评：应用右手定则、法拉第电磁感应定律、安培力公式、平衡条件即可正确解题，本题难度不大．