Question

【題目】如圖甲所示，一匝數(shù)N=10匝、總電阻R=7.5Ω、ad長L1=0.4m、ab寬L2=0.2m的勻質(zhì)矩形金屬線框靜止在粗糙水平面上，線框的bc邊正好過半徑r=0.1m的圓形磁場的直徑，線框的左半部分處于垂直線框平面向上的勻強磁場區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)強度B0=1T，圓形磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直線框平面向下，大小隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，已知線框與水平面間的最大靜摩擦力f=1.2N，π≈3，則

A. t=0時刻穿過線框的磁通量大小為0.01Wb

B. 線框靜止時，線框中的感應(yīng)電流為0.2A

C. 線框靜止時，ad邊所受安培力水平向左，大小為0.8N

D. 經(jīng)時間t=2s，線框開始滑動

Answer 1

【答案】A

【解析】

試題穿過線框的磁通量由兩部分組成，根據(jù)磁通量，即可求解；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路歐姆定律，即可求解感應(yīng)電流的大小；根據(jù)安培力表達式，結(jié)合左手定則與受力平衡條件，即可求解．

設(shè)磁場向上穿過線框磁通量為正，由磁通量的定義得t=0時，有，A正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有，由閉合電路歐姆定律，則有，B錯誤；由楞次定律可知，圓形磁場的磁感應(yīng)強度增大時，線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，ad中的感應(yīng)電流的方向向下，由左手定則可知，ad邊受到的安培力的方向向左．ad邊受到的安培力是10匝線圈受到的安培力的和，即：，所以ad邊受到的摩擦力的大小為0.4N，C錯誤；圓形磁場的磁感應(yīng)強度均勻增大，所以產(chǎn)生大小不變的電動勢，感應(yīng)電流的大小不變，而左側(cè)的磁場區(qū)域內(nèi)的磁場不變；由圖乙可知，在t=0.4s時刻，右側(cè)的磁感應(yīng)強度，由左手定則可知，右側(cè)的bc邊受到的安培力方向向左，大�。�，所以整體受到安培力的和等于：，所以線框受到的安培力的大小與摩擦力相等，所以線框在t=0.4s后才能開始滑動，D錯誤．