Question

如图所示，光滑的金属框架abc固定在水平面内，顶角=53°，金属框架处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直水平面，t=0时，金属棒MN受向右的水平拉力F作用，从b点开始沿bc方向以速度v做匀速运动，在运动过程中MN始终垂直于bc，且与框架接触良好，框架bc边和金属棒MN单位长度的电阻均为r，框架ab边的电阻忽略不计（sin53°=0．8）。

（1）求t时刻回路中的电流I；

（2）写出拉力F与杆的位移x的关系式，并类比v-t图象求位移的方法，写出拉力F做的功W与杆的位移x的关系式；

（3）求时间t内回路中产生的焦耳热Q。

 

Answer 1

（1）；（2）；（3）

【解析】

试题分析：（1）杆的位移为时，

此时接入电路的杆长

感应电动势

回路的总电阻

t时刻回路中的电流 6分

（2）t时刻杆受到的拉力F等于安培力

拉力F做的功W与杆的位移x的关系为 6分

（3）时间t内，回路产生的焦耳热 4分

考点：电磁感应，功能关系