Question

12．有一面積為S=100cm²金屬環(huán)，電阻為R=1Ω，環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖所示，且磁場方向垂直環(huán)面向里，在t₁到t₂時間內，
（1）環(huán)中感應電流的方向如何？
（2）通過金屬環(huán)的電量為多少？

Answer 1

分析 （1）環(huán)所處的磁場變化，導致環(huán)中產生感應電動勢，從而產生感應電流，根據楞次定律可判斷環(huán)中產生的感應電流方向；
（2）根據法拉第電磁感應定律、歐姆定律、電流與電量的關系式求解通過圓環(huán)的電荷量．

解答 解：（1）隨著磁感應強度均勻增加，導致穿過金屬環(huán)的磁通量增加，根據楞次定律可得：感應磁場方向與原磁場方向相反，再由安培定則可知：環(huán)中的感應電流方向逆時針．
（2）由法拉第電磁感應定律，有：E=$\frac{△∅}{△t}$=$\frac{△BS}{△t}$，
閉合電路歐姆定律，有：I=$\frac{E}{R}$，
由電量公式q=I△t得則在t₁到t₂時間內，電量為：
q=$\frac{△∅}{R}$=$\frac{（{B}_{2}-{B}_{1}）S}{R}$=$\frac{（0.2-0.1）×100×1{0}^{-4}}{1}$C=0.001C
答：（1）環(huán)中感應電流的方向逆時針；
（2）通過金屬環(huán)的電量為0.001C．

點評 本題是電磁感應與電路知識的綜合，常規(guī)題．解決本題的關鍵是掌握法拉第電磁感應定律E=$\frac{△∅}{△t}$=$\frac{△BS}{△t}$，會根據楞次定律判斷感應電流的方向．