解题思路:(1)根据法拉第电磁感应定律,闭合电路欧姆定律与楞次定律,即可求解;
(2)根据法拉第电磁感应定律,与焦耳定律,即可求解;
(3)根据安培力的表达式,及受力平衡状态,即可求解.
(1)在0~t0时间内,磁感应强度的变化率[△B/△t=
B0
t0]
产生感应电动势的大小:E1=
△∅
△t=
△B
△tS=
B0ld
t0
流过导体棒ef的电流大小:I1=
E1
2R=
B0ld
2Rt0
有楞次定律可判断电流方向为e→f
(2)在t0~2t0时间内,磁感应强度的变化率[△B/△t=
2B0
t0]
产生感应电动势的大小E2=
△∅
△t=
△B
△tld=
2B0ld
t0
流过导体棒ef的电流大小I2=
E2
2R=
B0ld
Rt0
时间内导体棒ef产生的热量Q=
I22Rt0=
B20l2d2
Rt0
(3)在t~1.5t0时,磁感应强度B=B0
Ef棒受安培力:F=B2I2l2=B0I2l=
B20l2d
Rt0
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F′=−F=−
B20l2d
Rt0
方向为向右的拉力
答:(1)则在0~t0时间内流过导体棒ef的电流的大小
B0ld
2Rt0与方向e→f;
(2)则在t0-2t0时间内导体棒ef产生的热量
B20l2d2
Rt0;
(3)1.5t0时刻杆对导体棒ef的作用力的大小−
B20l2d
Rt0和方向向右的拉力.
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势.
考点点评: 考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、楞次定律及焦耳定律等规律的应用,掌握受力平衡条件.