Question

7．如圖所示，圓形線圈和框架都處于豎直平面內(nèi)，線圈面積S=2.0m²，B₁是均勻變化的，質(zhì)量m=4g、長度L=10cm的導(dǎo)體棒ab可在框架上無摩擦滑動，若B₂=0.2T，閉合回路總電阻R=0.5Ω．當(dāng)$\frac{△{B}_{1}}{t}$為何值時，導(dǎo)體棒可靜止于線框上？B₁應(yīng)增強還是減弱？（g取10m/s²）

Answer 1

分析 要桿ab靜止，則ab受到的安培力應(yīng)該向上，判斷可得，電流方向由b到a，
根據(jù)受力平衡，結(jié)合閉合電路歐姆定律，及安培力表達(dá)式，即可求解

解答 解：要桿ab靜止，則ab受到的安培力應(yīng)該向上，判斷可得，電流方向由b到a，
由楞次定律知，B₁應(yīng)減弱．
F_安=mg
F_安=B₂IL
由閉合電路歐姆定律，則有：
I=$\frac{E}{R}$
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有：
E=nS$\frac{△{B}_{1}}{t}$
以上式子聯(lián)合得：
$\frac{△{B}_{1}}{t}$=$\frac{mgR}{{B}_{2}SL}$=$\frac{0.004×10×0.5}{0.2×2×0.1}$=0.5T/s
安培力向上，根據(jù)左手定則，電流應(yīng)該向左，根據(jù)楞次定律，B₁應(yīng)減弱；
答：當(dāng)$\frac{△{B}_{1}}{t}$為0.5T/s，導(dǎo)體棒可靜止于線圈上，B₁應(yīng)減弱的．

點評 考查法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律與閉合電路歐姆定律，掌握平衡條件，理解安培力的表達(dá)式內(nèi)容．