Question

【题目】如图甲所示,电阻不计、间距为l的平行长金属导轨置于水平面内,阻值为R的导体棒ab固定连接在导轨左端,另一阻值也为R的导体棒ef垂直放置到导轨上,ef与导轨接触良好,并可在导轨上无摩擦移动。现有一根轻杆一端固定在ef中点,另一端固定于墙上,轻杆与导轨保持平行,ef、ab两棒间距为d。若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,且从某一时刻开始,磁感应强度B随时间t按图乙所示的方式变化。

（1）求在0~t0时间内流过导体棒ef的电流的大小与方向;

（2）求在t0~2t0时间内导体棒ef产生的热量;

（3）1.5t0时刻杆对导体棒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】试题分析：（1）在0～时间内，磁感应强度的变化率

产生感应电动势的大小

流过导体棒ef的电流大小

有楞次定律可判断电流方向为

（2）在时间内，磁感应强度的变化率

产生感应电动势的大小

流过导体棒ef的电流大小

时间内导体棒ef产生的热量

（3）在时，磁感应强度

Ef棒受安培力：方向水平向左：

根据导体棒受力平衡，杆对导体棒的作用力为,方向水平向右