题目内容
【题目】如图甲所示，在水平面上固定宽为L=1m、足够长的光滑平行金属导轨，左端接有R=0．5Ω的定值电阻，在垂直导轨且距导轨左端 d=2．5m处有阻值 r=0．5、质量 m=2kg 的光滑导体棒，导轨其余部分电阻不计．磁场垂直于导轨所在平面，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示．第1s内导体棒在拉力F作用下始终处于静止状态．1s后，拉力F保持与第1s末相同，导体棒从静止直至刚好达到最大速度过程中，拉力F做功为W=11．25J．求：
（1）第1s末感应电流的大小；
（2）第1s末拉力的大小及方向；
（3）1s后导体棒从静止直至刚好达到最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热．
【答案】（1）2A（2）1．6N（3）2．5J
【解析】
试题分析： （1）0-1s内，内图象得：
根据法拉第电磁感应定律：
回路电流：
（2）
根据受力平衡，拉力
，方向：水平向右
（3）1s后导体棒做变加速直线运动，当受力平衡速度达最大B=0．8T
则由电磁感应定律：
，最终匀速运动时：F=BIL代入数据得：I=2A，
代入数据得：
根据能量守恒定律：
R
代入数据得：
, 
联立解得：
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