Question

【題目】如圖甲所示，水平面上放置一矩形閉合線框abcd， 已知ab邊長l1=1.0m、bc邊長l2=0.5m，電阻r=0.1。勻強磁場垂直于線框平面，線框恰好有一半處在磁場中，磁感應強度B在0.2s內隨時間變化情況如圖乙所示，取垂直紙面向里為磁場的正方向。線框在摩擦力作用下保持靜止狀態(tài)。求：

（1）感應電動勢的大小；

（2）線框中產生的焦耳熱；

（3）線框受到的摩擦力的表達式。

Answer 1

【答案】（1）0.25V；（2）0.125J；（3）N

【解析】

本題考查法拉第電磁感應定律及能量守恒定律的應用

（1）由題意可知，線框在磁場中的面積不變，而磁感應強度在不斷增大，會產生感應電動勢，根據(jù)法拉第電磁感應定律知

等于乙圖象中B-t圖線的斜率1T/s，聯(lián)立求得感應電動勢

（2）因磁場均勻變化，故而產生的感應電動勢是恒定，根據(jù)閉合電路歐姆定律知，在這0.2s內產生的感應電流

再根據(jù)焦耳定律有

（3）水平方向上線框受到靜摩擦力應始終與所受安培力二力平衡，有