某同学在老师指导下利用如图甲装置做实验，在固定支架上悬挂一蹄形磁铁，悬挂轴与一手柄固定连接，旋转手柄可连带磁铁一起绕轴线OO′自由旋转的矩形线圈abcd（cd与OO′重合）．手柄带

Question

某同学在老师指导下利用如图甲装置做实验，在固定支架上悬挂一蹄形磁铁，悬挂轴与一手柄固定连接，旋转手柄可连带磁铁一起绕轴线OO′自由旋转的矩形线圈abcd（cd与OO′重合）．手柄带着磁铁以8rad/s的角速度匀速旋转，某时刻蹄形磁铁与线框平面正好重合，如图乙所示，此时线圈旋转的角速度为6rad/s，已知线圈边ab=5cm，ad=2cm，线圈所在处磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B=0.4T，线圈匝数为200匝，电阻为1.6Ω．则下列说法正确的是（　　）

A. 若手柄逆时针旋转（俯视），线框将顺时针旋转

B. 若手柄逆时针旋转（俯视），在图乙时刻线框中电流的方向为abcda

C. 在图乙时刻线框中电流的热功率为0.016W

D. 在图乙时刻线框bc边受到的安培力大小为8×10^-4N

Answer 1

A、若手柄是逆时针旋转（俯视），根据楞次定律，知安培力将阻碍线框与磁场间的相对运动，线框所受的安培力使得线框也逆时针旋转，故A错误；
B、图中磁场方向向右，ab边切割速度向里，由右手定则判断知，此时线框中电流的方向为abcda（逆时针方向），故B正确；
C、图乙时刻线圈中感应电动势：
E=NB•ab•（v₁-v₂）
又磁场的线速度大小：
v₁=ω₁•ad=8×0.02=0.16m/s，
ab边的线速度大小：
v₂=ω₂•ad=6×0.02=0.12m/s
可得：
E=BL（v₁-v₂）=0.16V
感应电流：
I=(E)/(R)=(0.16)/(1.6)A=0.1A
电流的热功率：
P=I²R=0.01×1.6W=0.016W
故C正确；
D、在图乙时刻线框bc边受到的安培力大小为：
F=BIL=0.4×0.1×0.02N=8×10^-4N
故D正确；
故选：BCD