Question

11．在圖中，設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.10T，切割磁感線的導(dǎo)線的長度L=40cm，線框向左勻速運(yùn)動(dòng)的速度v=5.0m/s，整個(gè)線框的電阻R=0.50Ω，試求：
（1）感應(yīng)電動(dòng)勢的大小；
（2）感應(yīng)電流的大小和方向；
（3）當(dāng)線框的電阻增大時(shí)，是否會(huì)省力一些？為什么？

Answer 1

分析 （1）線框垂直切割磁感線，根據(jù)公式E=BLv，求出感應(yīng)電動(dòng)勢的大�。�
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流的大�。�
（3）當(dāng)電阻增大，導(dǎo)致電流變化，由F=BIL，則安培力變化，再根據(jù)平衡條件，即可求解．

解答 解：（1）線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢為：E=BLv=0.2V；
（2）線框中的感應(yīng)電流為：I=$\frac{E}{R}$=0.40A
利用右手定則，可以確定線框中的電流方向是（俯視）沿順時(shí)針方向流動(dòng)的．
（3）會(huì)省力一些．
因?yàn)楦鶕?jù)E=BLv，I=$\frac{E}{R}$，F(xiàn)=BIL，得F=$\frac{{{B^2}{L^2}v}}{R}$
則當(dāng)B、L、v相同時(shí)，R增大磁場對線框的作用力就�。�由左手定則可知，作用力的方向是向右的，對拉動(dòng)線框起阻礙作用，由于阻力小了，所以勻速拉起來就會(huì)省力一些．
答：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢的大小0.2V；
（2）感應(yīng)電流的大小0.4A和方向順時(shí)針；
（3）當(dāng)線框的電阻增大時(shí)，會(huì)省力一些，原因如上所述．

點(diǎn)評 對于切割類型的電磁感應(yīng)問題，關(guān)鍵掌握法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律和安培力公式等基本規(guī)律，并能正確運(yùn)用．