Question

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

（1）求在0~t0時(shí)間內(nèi)流過導(dǎo)體棒ef的電流的大小與方向;

（2）求在t0~2t0時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒ef產(chǎn)生的熱量;

（3）1.5t0時(shí)刻桿對(duì)導(dǎo)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(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率

產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的大小

流過導(dǎo)體棒ef的電流大小

有楞次定律可判斷電流方向?yàn)?/span>

（2）在時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率

產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的大小

流過導(dǎo)體棒ef的電流大小

時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒ef產(chǎn)生的熱量

（3）在時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度

Ef棒受安培力：方向水平向左：

根據(jù)導(dǎo)體棒受力平衡，桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力為,方向水平向右