Question

2008年9月25日，我国“神舟七号”载人飞船发射成功，在离地面大约200 km的太空运行。假设载人舱中有一边长为50 cm的正方形导线框，在宇航员操作下由水平方向转至竖直方向，此时地磁场磁感应强度B＝4×10^－5 T，方向如图。
(1)该过程中磁通量的改变量是多少？
(2)该过程线框中有无感应电流？设线框电阻为R＝0.1 Ω，若有电流则通过线框的电荷量是多少？(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

Answer 1

解：(1)设线框在水平位置时法线n方向竖直向上，穿过线框的磁通量
Φ₁＝BScos53°＝6.0×10^－6 Wb
当线框转至竖直位置时，线框平面的法线方向水平向右，与磁感线夹角θ＝143°，穿过线框的磁通量
Φ₂＝BScos143°＝－8.0×10^－6 Wb
该过程磁通量的改变量大小ΔΦ＝Φ₁－Φ₂＝1.4×10^－5 Wb
(2)因为该过程穿过闭合线框的磁通量发生了变化，所以一定有感应电流
根据电磁感应定律得
通过的电荷量为q＝＝1.4×10^－4 C