11.【解題指南】解答本題要注意以下兩點:
(1)回路面積不變時,感應電動勢與磁感應強度的變化率成正比。
(2)剛好離開地面時,地面對物體的支持力為零。
【解析】(1)由楞次定律可以判斷,金屬棒上的電流由a到d! (2分)
(2)由法拉第電磁感應定律得:
E==S=0.08V (3分)
(3)物體剛要離開地面時,其受到的拉力F=mg (2分)
而拉力F又等于棒所受的安培力。
即mg=F安=BIL1 (2分)
其中B=B0+t (2分)
I= (2分)
解得t=5s (2分)
答案:(1)由a到d (2)0.08V (3)5s
12.【解析】Φ的變化有兩個原因,一是B的變化,二是面積S的變化,顯然這兩個因素都應當考慮在內(nèi),所以有
E==S+Blv (3分)
又=2T/s, (2分)
在1s末,B=2T,S=lvt=0.4×1×1m2=0.4 m2 (2分)
所以1s末,E=S+Blv=1.6V, (2分)
此時回路中的電流I==1.6A (2分)
根據(jù)楞次定律與右手定則可判斷出電流方向為逆時針方向 (2分)
金屬棒ab受到的安培力為F=BIl=2×1.6×0.4N=1.28 N,方向向左!(2分)
答案:1.6A 1.28 N,方向向左