题目内容

19．如图，面积为400cm2的圆形线圈c和宽度为20cm线框d形成回路放在竖直平面内，线圈c中有均匀变化的磁场B1．线框d中有磁感应强度为0.5T的匀强磁场B2，两个磁场的方向如图．质量2×10-3kg的直导线ef与线框d接触良好，ef可以自由滑动，闭合电路的总电阻恒为0.1Ω．（g=10m/s2）求：
（1）当ef恰好处于静止状态时，求ef中感应电流的大小方向？
（2）在上述（1）情况中，B1的变化率$\frac{△{B}_{1}}{△t}$为多少？

分析 （1）当ef恰好处于静止状态时，所受的安培力与重力二力平衡，列式可求得ef中感应电流的大小，判断出方向．
（2）由闭合电路欧姆定律求出线框c产生的感应电动势，再由法拉第电磁感应定律求解$\frac{△{B}_{1}}{△t}$．

解答 解：（1）当ef恰好处于静止状态时，所受的安培力与重力二力平衡，则有
   mg=B2IL
则得 I=$\frac{mg}{{B}_{2}L}$=$\frac{2×1{0}^{-3}×10}{0.5×0.2}$A=0.2A，由左手定则知ef中感应电流的方向由f→e．
 （2）由闭合电路欧姆定律得：
线框c产生的感应电动势 E=IR=0.2×0.1V=0.02V
由由法拉第电磁感应定律得：E=$\frac{△Φ}{△t}$=$\frac{△{B}_{1}}{△t}$S
可得 $\frac{△{B}_{1}}{△t}$=$\frac{E}{S}$=$\frac{0.02}{400×1{0}^{-4}}$T/s=0.5T/s
答：
（1）当ef恰好处于静止状态时，ef中感应电流的大小为0.2A，方向由f→e．
（2）在上述（1）情况中，B1的变化率$\frac{△{B}_{1}}{△t}$为0.5T/s．

点评 解决本题的关键要抓住电磁感应与力学联系的桥梁是安培力，电磁感应与电路联系的桥梁是感应电动势．

练习册系列答案
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9．关于运动的性质，下列说法错误的是（　　）
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10．分别用多用电表欧姆档的“×10”、“×1”两挡粗测合金丝的电阻值，表盘上指针分别如图1和图2所示，若两次测量都符合操作规程，则用多用电表欧姆挡测出的合金丝的电阻值为10.0Ω．
7．已知磁敏电阻随它所在区域的磁场变强而阻值变大．利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示探测磁场的电路，电源的电动势和内阻不变．在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光，若探测装置从无磁场区进入强磁场区．则（　　）
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14．如图，理想变压器原线圈接有交流电源，灯泡L与电容C串联接在副线圈上，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡能发光．要使灯泡变暗，可以采取的方法有（　　）
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11．如图所示，一斜劈质量M=5kg，斜面长L=4m，倾角为37°静止在地面上．一小物块质量m=1kg，由斜面顶端自由滑下，经2s到达斜面底端，（g=10m/s2）求：
（1）物体沿斜面下滑时的加速度
（2）物块与斜面间的动摩擦因数
（3）地面作用于斜劈的摩擦力．
8．如图所示，质量为3Kg的导体棒，放在间距为d=1m的水平放置的导轨上，其中电源电动势E=6V，内阻r=0.5Ω，定值电阻R0=11.5Ω，其它电阻均不计．（g取10m/s2）求：
（1）若磁场方向垂直导轨平面向上，大小为B=2T，此时导体棒静止不动，导轨与导体棒间的摩擦力为多大？方向如何？
（2）若磁场大小不变，方向与导轨平面成θ=60°角（仍与导体棒垂直），此时导体棒所受的摩擦力多大？
12．如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈c中将有感应电流产生（　　）
A．向右做匀速运动B．向左做匀加速直线运动
C．向右做减速运动D．向右做变加速运动

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