解题思路:(1)根据左手定则可确定感应电流方向,并由法拉第电磁感应定律,即可求解;(2)穿过回路的磁感应强度均匀变化,知产生的电流恒定,则MN所受的安培力增大,当安培力等于m的重力时,重物被吊起,根据平衡求出被吊起时的磁感应强度的大小,再根据磁感应强度的变化率求出经历的时间.
(1)感应电流的方向:顺时针绕向
ε=
△ϕ
△t=ld
△B
△t=0.8×0.5×1=0.4V
感应电流大小:I=
ε
R0+R=
0.4
0.4+0.1=0.8A
(2)由感应电流的方向可知磁感应强度应增加:B=B0+
△B
△t•t
安培力 F=BId=(B0+
△B
△t•t)Id
要提起重物,F≥mg,(B0+
△B
△t•t)Id=mg
t=
(
mg
Id−B0)
△B
△t=
(
2×10
0.8×0.5−0.5)
1=49.5 s
答:(1)感应电流的方向:顺时针绕向以及感应电流的大小为0.8A;
(2)经过49.5s时间能吊起重物.
点评:
本题考点: 法拉第电磁感应定律;导体切割磁感线时的感应电动势.
考点点评: 解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律E=N△∅△t=N △BS△t,知道磁感应强度的变化率恒定,电流则恒定,根据共点力平衡进行求解.