Question

【題目】如圖，在水平桌面上固定有寬度為d、電阻可忽略的U形導(dǎo)軌；均勻磁場的方向垂直于U 形導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間的變化關(guān)系為B＝B0（1＋kt），式中B0、k為大于零的常量。在與導(dǎo)軌左端相距l處放置一垂直于導(dǎo)軌的光滑導(dǎo)體棒，并用外力將其固定。導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，阻值為R，與導(dǎo)軌接觸良好。

（1）求回路中感應(yīng)電流的大小；

（2）在t＝t0時撤去外力，求撤去外力后瞬間導(dǎo)體棒所受安培力的大小。

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】

(1)回路的面積不變，磁場在變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求得感應(yīng)電動勢，再由歐姆定律求感應(yīng)電流的大小；

(2)根據(jù)安培力公式F=BIL求得t=t0時導(dǎo)體棒所受的安培力大小。

(1) 由B=B0（1+kt），得：

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：

感應(yīng)電流的大小為：；

(2) 在t=t0時，導(dǎo)體棒所受的安培力大小為：F=BId=B0（1+kt0）。