(2009•滨州模拟)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

1个回答

  • 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.

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