Question

如圖所示在水平金屬導軌上有一電阻R=0.1Ω，金屬桿ab與導軌組成一閉合矩形電路，兩條導軌間距L₁=40cm，矩形導軌長L₂=50cm，導軌區域處于與水平面成30°角的勻強磁場中，磁感應強度隨時間變化規律是B=（2+0.2t）T，若t=10s時ab仍靜止，導軌與ab的電阻不計，則這時流經ab的電流I=______A，桿ab所受摩擦力為______N．

Answer 1

根據磁感應強度隨時間變化規律是B=（2+0.2t）T得，穿過線框的磁通量的變化與時間比值為

△B

△t

Ssin30°=0.2×0.4×0.5×0.5V=0.02V
則有線框中產生感應電動勢為：E=0.02V
由閉合電路毆姆定律可得：I=

E

R

=

0.02

0.1

A=0.2A
根據磁感應強度隨時間變化規律是B=（2+0.2t）T得，穿過線框的磁通量增加由楞次定律可得感應電流方向為b到a．
則由左手定則可得安培力的方向，如圖所示



則有：F_安=BIL₁=（2+0.2×10）×0.2×0.4N=0.32N
由于棒處于平衡狀態，則有安培力的水平分力與靜摩擦力相等，
所以F_f=F_安sin30°=0.32×0.5N=0.16N
故答案為：0.2A；0.16N．