[题目]如图甲所示.矩形导体框架abcd水平固定放置.已知ac边长1m.ab边长为2m.ac边和bd边的阻值均为1Ω.其他部分电阻不计.阻值为1Ω的导体棒MN放在框架正中间.与框架接触良好.导体框处于方向如图甲所示的匀强磁场中.磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示.(1)当开关S断开时.求0-1s内导体棒上的电流方向及大小,(2)1s时闭合开关.同时导体棒以=1 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图甲所示，矩形导体框架abcd水平固定放置，已知ac边长1m，ab边长为2m，ac边和bd边的阻值均为1Ω，其他部分电阻不计。阻值为1Ω的导体棒MN放在框架正中间，与框架接触良好。导体框处于方向如图甲所示的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示。

（1）当开关S断开时，求0～1s内导体棒上的电流方向及大小；

（2）1s时闭合开关，同时导体棒以=1m/s的初速度水平向左运动，求此时ac边上的电流方向及导体棒受到的安培力大小；

（3）求0～2s内，ac边上产生的热量。

【答案】（1）0.5A，方向由M指向N（2）方向由a指向c，安培力大小为N。（3）0.36J。

【解析】

（1）当开关断开时，感应电动势为

则感应电流为

由楞次定律可知，感应电流方向由M指向N。

（2）导体棒以=1m/s的初速度水平向左运动时，此时感应电动势为

由右手定则可知，电流方向由N指向M，则在ac边上的电流方向由a指向c.

电路中总电阻为

电路中总电流为

则导体棒的安培力为

（3）由（1）可知0～1s内ac边的热量为

1～2s内，因与串联，则ac边的电流为

此过程中产生热量

则0～2s内，ac边上产生的热量

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