解题思路:(1)根据法拉第电磁感应定律求解电动势,根据闭合电路欧姆定律求解感应电流;
(2)根据力矩平衡条件求解安培力大小,然后根据安培力公式求解磁感应强度,得到时间.
(1)根据法拉第电磁感应定律,有:
ε=n[△Φ/△t]=[△BS/△t]=kS=0.5×0.22V=0.02V
根据欧姆定律,有:
I=[ε/R]=[0.02/0.02]A=1A
故ab段导线上的感应电流的方向为a→b
(2)框架开始转动时力矩平衡,有:
mgLcosα+mgLsinα=FAL
解得:FA=mgcosα+mgsinα=mg(cosα+sinα)=0.01×10×(0.8+0.6)N=0.14N
根据安培力公式,有:
FA=BIL=ktIL
解得:t=[FA/kIL]=[0.14/0.5×1×0.2]s=1.4s
答:(1)线框中感应电流的大小为1A,ab段导线上感应电流的方向为a→b;
(2)t为1.4s时,框架开始绕固定轴转动.
点评:
本题考点: 力矩的平衡条件;法拉第电磁感应定律.
考点点评: 本题关键求解出感应电动势和感应电流,然后根据力矩平衡条件求解安培力并进一步得到磁感应强度和时间,不难.