Question

如图所示，两根电阻可忽略的平行金属导轨右端串接一金属棒CD，闭合导线环H与导轨在同一水平面，在CD棒的左侧存在有界磁场，磁场方向垂直导轨平面向下．金属棒AB与导轨保持良好接触，并沿导轨在aa′与bb′之间做简谐运动，平衡位置在OO′．当AB处于

OO′

位置时，金属棒CD的功率达到最大，当AB处于

aa′

位置时，H中顺时针方向的感应电流达到最大．

Answer 1

分析：金属棒AB在磁场中做简谐运动，由于棒的切割运动，产生感应电动势，出现感应电流，并受到安培力作用．而棒CD的功率大小是由通过的感应电流决定．因此当感应电动势最大时，金属棒CD的功率达到也最大．
线圈H中磁通量的变化是由金属棒CD的感应电流决定的，当金属棒CD的感应电流最大时，线圈H中的感应电流最小；当金属棒CD的感应电流最小时，线圈H中的感应电流最大．

解答：解：金属棒AB在磁场中做简谐运动，由于棒的切割运动，产生感应电动势，出现感应电流，并受到安培力作用．
当速度最大时产生电动势也最大，则棒CD的电流最大，所以其功率也是最大．
当棒AB处于静止时，棒CD刚好没有感应电流，则线圈H中磁通量的变化率最大，所以感应电流也是达到最大．
故答案为：OO′aa′

点评：线圈中的感应电流是由金属棒AB的切割引起感应电流，从而使金属棒CD周围的磁场变化而产生．类似于线框在磁场转动切割一样，当穿过线框的磁通量最大时，此时感应电流为零；而当穿过线框的磁通量最小时，感应电流却最大．