Question

4．有一个可拆变压器，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路．铁芯的横截面积为0.01m²，且假设磁场全部集中在铁芯中．在左边的铁芯上套有一个环面积为0.02m²的金属环，金属环与铁芯截面垂直．调节滑动变阻器的滑动头向上滑动，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2T，则：
（1）从上向下看金属环中感应电流方向是逆时针（填“顺时针”或“逆时针”）；
（2）左边金属环的电阻为0.01Ω，金属环内的电流大小为0.2A．

Answer 1

分析 （1）根据楞次定律判断出感应电流的方向；
（2）根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小，然后根据闭合电路欧姆定律可求电流．

解答 解：（1）根据右手螺旋定则知，螺线管中的磁场方向竖直向上，所以通过金属环的磁场方向竖直向下，当磁场均匀增大时，根据楞次定律知，感应电流的方向是逆时针方向．
（2）根据法拉第电磁感应定律得金属环内感应电动势为：
$E=\frac{n△BS}{△t}=\frac{0.2×0.01}{1}V=0.002V$
根据闭合电路欧姆定律得金属环内的电流大小为：$I=\frac{E}{R}=\frac{0.002}{0.01}A=0.2A$
故答案为：（1）逆时针  （2）0.2

点评 该题考查法拉第电磁感应定律与楞次定律的应用，解决本题的关键是要先根据安培定则正确判断出穿过线圈的磁场的方向，其次要掌握楞次定律判断感应电流方向，以及掌握法拉第电磁感应定律内容．