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    3．如图甲，100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B连接宽度为L=15cm的水平光滑平行导轨，导轨上垂直放有一根导体棒，A、B两点间连接一理想电压表．线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示的规律变化．若线圈的内阻为r=5Ω，导体棒的阻值为R=20Ω，导轨电阻可以不计．

    （1）电压表的示数是多少？
    （2）若在导轨所在平面内存在方向垂直纸面向外、大小B=1T的匀强磁场，要使导体棒静止，棒上要加平行于导轨的拉力F应为多大，方向向哪里？

    分析 （1）由乙图的斜率求出磁通量的变化率．根据法拉第电磁感应定律求出回路中感应电动势，得到电压表的读数．
    （2）根据楞次定律来确定感应电流的方向，再左手定则判断安培力的方向，由平衡条件，即可求解拉力的大小与方向．

    解答 解：（1）根据乙图知：$\frac{△∅}{△t}$=$\frac{0.15-0.1}{0.1}$Wb/s=0.5Wb/s
    线圈中的感应电动势为：E=N$\frac{△∅}{△t}$=100×0.5V=50V
    所以电压表的读数为：U=E=50V
    （2）由闭合电路欧姆定律：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{50}{20+5}$A=2A；
    由安培力表达式F=BIL，则安培力的大小F=1×2×0.15=0.3N；
    根据楞次定律可知，感应电流的方向，通过导体棒R的电流方向为由A到B；
    存在方向垂直纸面向外，由左手定则知：安培力的方向水平向左，
    若保持平衡，则拉力的大小为0.3N，方向水平向右，
    答：（1）电压表的读数为50V；
    （2）棒上要加平行于导轨的拉力F应为0.3N，方向水平向右．

    点评 此题根据法拉第电磁感应定律求感应电动势，由楞次定律判断感应电流的方向，同时掌握左手定则的内容，注意与右手定则的区别，是常见的陈题．

    练习册系列答案
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    ①此单摆的周期T为0.8s．
    ②设摆球在最低点时重力势能Ep=0，已测得当地重力加速度为g，试求出此单摆摆动时的机械能E的表达式．（用字母d、′、F1、F2、F3、g中某些量表示）

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    （1）在计时器打出2、3、4、5各点时，小车的速度分别是V2=16.50cm/s；V3=21.40cm/s；V4=26.30cm/s；V5=31.35cm/s；
    （2）作出速度时间图象，并由图象求出小车的加速度a=49.5cm/s2．

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    B．拉小车的细线应平行桌面
    C．小车应靠近打点计时器且打点计时器应距左端较远
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    D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小

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