Question

3．固定于絕緣水平桌面上的金屬框架cbef，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬板ab擱在框架上，與框架接觸良好且可無摩擦滑動，此時abed構(gòu)成了一個邊長為10cm的正方形回路．已知ab棒的電阻為2Ω，其余電阻不計，開始時磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B₀=5T．若從t=0時刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度以$\frac{△B}{△t}$=20T/s的變化率均勻增加，同時在ab棒的中點加上水平拉力使棒始終保持靜止，則關(guān)于t=0時刻以后的abed回路，下列說法正確的是（　�。�

• A． 回路中沒有感應(yīng)電流
• B． 回路中感應(yīng)電流大小為1A
• C． 在t₁=1s時刻，金屬棒ab受到的安培力大小為0.05N
• D． 在t₁=1s時刻，金屬棒ab受到的水平拉力大小為0.25N

Answer 1

分析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動勢的大小，結(jié)合閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流的大小．根據(jù)安培力公式求出t=1s時的磁感應(yīng)強(qiáng)度，結(jié)合安培力公式求出安培力的大小，從而得出拉力的大�。�

解答 解：A、回路中磁通量發(fā)生變化，可知回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤．
B、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，E=$\frac{△BS}{△t}$=20×0.01V=0.2V，回路中的感應(yīng)電流I=$\frac{E}{R}=\frac{0.2}{2}A=0.1A$，故B錯誤．
C、在t₁=1s時刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=B₀+kt=5+20×1T=25T，則安培力F_A=BIL=25×0.1×0.1N=0.25N，可知水平拉力F=F_A=0.25N，故C錯誤，D正確．
故選：D．

點評 本題考查了法拉第電磁感應(yīng)定律與電路的綜合運用，知道電流中電流不變，拉力等于安培力的大小，難度不大．