Question

【题目】如图甲所示，导体框架abcd水平固定放置，ab平行于dc且bc边长L＝0.20 m，框架上有定值电阻R＝9Ω(其余电阻不计)，导体框处于磁感应强度大小B1＝1.0 T、方向水平向右的匀强磁场中．有一匝数n＝300匝、面积S＝0.01 m2、电阻r＝1Ω的线圈，通过导线和开关K与导体框架相连，线圈内充满沿其轴线方向的匀强磁场，其磁感应强度B2随时间t变化的关系如图乙所示．B1与B2互不影响．

(1) 求0～0.10 s线圈中的感应电动势大小E；

(2) t＝0.22 s时刻闭合开关K，若bc边所受安培力方向竖直向上，判断bc边中电流的方向，并求此时其所受安培力的大小F；

(3) 从t＝0时刻起闭合开关K，求0.25 s内电阻R中产生的焦耳热Q.

Answer 1

【答案】(1)30V；(2)1.2 N (3) 24.3 J

【解析】

(1) 由法拉第电磁感应定律得

代入数据得

(2) 由左手定则得电流方向为b→c

代入数据得

由闭合电路的欧姆定律得

安培力大小F＝I2LB1＝1.2 N

(3) 由法拉第电磁感应定律得