题目内容
【题目】如图1所示，足够长的U形光滑导体框水平放置，宽度为L，一端连接的电阻为R。导体框所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电阻为r的导体棒MN放在导体框上，其长度恰好等于导体框的宽度，且相互接触良好。其余电阻均可忽略不计。在水平拉力作用下，导体棒向右匀速运动，速度大小为v。
（1）请根据法拉第电磁感应定律推导导体棒匀速运动时产生的感应电动势的大小E=BLv；
（2）求回路中感应电流I和导体棒两端的电压U；
（3）若在某个时刻撤去拉力，请在图2中定性画出撤去拉力后导体棒运动的v-t图像。
【答案】（1）见解析（2）
；
（3）
【解析】
（1）根据法拉第电磁感应定律
，MN与导轨组成闭合回路匝数n = 1
t内MN运动的距离
x = vt
闭合回路
xL
代入得E = BLv
（2）MN运动产生电动势E = BLv
根据闭合电路欧姆定律
得
路端电压 U = IR 得
（3）撤去拉力后，导体棒在安培力作用下做加速度逐渐减小的减速运动，最终速度减为0，v-t图像如图所示
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