题目内容
【题目】如图所示，质量为M的足够长金属导轨PQMN放在光滑的绝缘水平面上，一电阻为R，质量为m的导体棒ef放置在导轨上，棒与导轨间光滑并始终与导轨接触良好，其右侧有两个固定于水平面的光滑立柱c、d，且PQcd构成正方形。导轨PQ段电阻为r，长为L。开始时，以cd为边界（图中虚线所示），其右侧导轨电阻为零，匀强磁场方向竖直向下；其左侧导轨单位长度的电阻为R，匀强磁场水平向右，磁感应强度大小均为B。在t＝0时，一水平向右的拉力F垂直作用在导轨的PQ边上，使导轨由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动，重力加速度取g。求：
(1)经t1时间，回路中磁通量的变化量；
(2)水平向右的拉力F随时间变化的关系式；
(3)若F=0，金属导轨PQMN静止，cd右侧磁场均匀增大，当
达到何值时，导体棒ef刚好对轨道无压力。
【答案】（1）
；（2）
；（3）
。
【解析】
(1)经
时间，回路的面积为
回路中磁通量
回路中磁通量的变化量
(2) 根据法拉第电磁感应定律，某时刻PQ产生的感应电动势为E
导轨做初速度为零的匀加速运动
故有
由闭合电路欧姆定律得感应电流
PQ边所受的安培力大小
对导轨，由牛顿第二定律有
联立解得
(3)若
，金属导轨PQMN静止，cd右侧磁场均匀增大，当ef刚好对轨道无压力，
由平衡条件有
由法拉第电磁感应定律有
联立整理后解得
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