问题
问答题
如图所示,正方形线框abcd的总电阻为0.04Ω,质量为6.4g,边长为0.4m,用绝缘丝线竖直悬挂,其ab边水平,绝缘丝线的最大承受力为1N.图中两虚线之间是垂直于线框平面向里的匀强磁场,磁场上边界正好通过ad的bc有中点,磁感应强度从0.2T开始以0.1T/s的变化率均匀增大,问:
(1)在线圈中标出感应电流的方向.
(2)绝缘丝线上的承受力是减小还是增大?如果减小,经过多长时间丝线的拉力为零?如果增大,经过多长时间丝线被拉断?

答案
(1)根据楞次定律可知,感应电流的方向为:a→b→c→d
(2)根据左手定则可知,安培力的方向向上,导致丝线承受的拉力在减小
磁感应强度的变化规律B=B0+△B △t
线圈中产生的感应电流I=
=E R △BL2 2R△t
因为悬线拉力T=0,所以mg=BIL
故mg=( B0+
)△B △t △BL3 2R△t
代入数据得t=6s
答:(1)在线圈中标出感应电流的方向,即为a→b→c→d.
(2)绝缘丝线上的承受力是减小;如果减小,经过6s 时间丝线的拉力为零.