Question

【題目】如圖甲所示,電阻不計、間距為l的平行長金屬導軌置于水平面內(nèi),阻值為R的導體棒ab固定連接在導軌左端,另一阻值也為R的導體棒ef垂直放置到導軌上,ef與導軌接觸良好,并可在導軌上無摩擦移動�，F(xiàn)有一根輕桿一端固定在ef中點,另一端固定于墻上,輕桿與導軌保持平行,ef、ab兩棒間距為d。若整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中,且從某一時刻開始,磁感應(yīng)強度B隨時間t按圖乙所示的方式變化。

（1）求在0~t0時間內(nèi)流過導體棒ef的電流的大小與方向;

（2）求在t0~2t0時間內(nèi)導體棒ef產(chǎn)生的熱量;

（3）1.5t0時刻桿對導體棒ef的作用力的大小和方向。

Answer 1

【答案】（1） ， （2） （3） 方向向右的拉力

【解析】試題分析：（1）在0～時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度的變化率

產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小

流過導體棒ef的電流大小

有楞次定律可判斷電流方向為

（2）在時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度的變化率

產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小

流過導體棒ef的電流大小

時間內(nèi)導體棒ef產(chǎn)生的熱量

（3）在時，磁感應(yīng)強度

Ef棒受安培力：方向水平向左：

根據(jù)導體棒受力平衡，桿對導體棒的作用力為,方向水平向右