(2007•铜山县模拟)矩形裸导线框长边的长度为2l,短边的长度为l,在两个短边上均接有阻值为R的电阻,其余部分电阻均不

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  • 解题思路:(1)导体棒匀速运动,其坐标为x=vt,由e=Blv求出导体棒产生的感应电动势,根据闭合电路欧姆定律求出 通过AB棒的感应电流i,由F安=Bil求安培力,即可由平衡条件求得外力与t关系的表达式;(2)导体棒AB在切割磁感线的过程中产生半个周期的正弦交流电,由感应电动势的瞬时表达式,求出感应电动势的有效值,由焦耳定律求出热量.

    (1)在t时刻AB棒的坐标为x=vt

    导体棒产生的感应电动势 e=Blv=B0lvcos

    πvt

    2l

    回路的总电阻 R总=R+

    1

    2R=

    3

    2R

    回路感应电流 i=

    e

    R=

    2B0lvcos2

    πvt

    l

    3R

    棒匀速运动时有F=F=Bil

    解得:F=

    2

    B20l2vcos2(

    πvt

    2l)

    3R(0≤t≤

    2l

    v)

    (2)导体棒AB在切割磁感线的过程中产生半个周期的正弦交流电

    感应电动势的有效值为 E=

    2

    2B0lv

    回路产生的电热Q=

    E2

    R总t

    通电时间t=

    2l

    v

    联立解得Q=

    2

    B20l3v

    3R

    答:

    (1)导体棒AB从x=0运动到x=2l的过程中外力F随时间t变化的规律为F=

    2

    B20l2vcos2(

    πvt

    2l)

    3R(0≤t≤

    2l

    v);

    (2)导体棒AB从x=0运动到x=2l的过程中整个回路产生的热量为

    2

    B20l3v

    3R.

    点评:

    本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势.

    考点点评: 本题是产生正弦式电流的一种方式,关键要掌握电磁感应和电路的基本规律,知道由有效值求热量.