题目内容
如图(A)所示，固定于水平桌面上的金属架cdef，处在一竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B0，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦地滑动，此时adeb构成一个边长为l的正方形，金属棒的电阻为r，其余部分的电阻不计．从t＝0的时刻起，磁场开始均匀增加，磁感应强度变化率的大小为k(k＝
)．求：
(1)用垂直于金属棒的水平拉力F使金属棒保持静止，写出F的大小随时间t变化的关系式；
(2)如果竖直向下的磁场是非均匀增大的(即k不是常数)，金属棒以速度v0向什么方向匀速运动时，可使金属棒中始终不产生感应电流，写出该磁感应强度Bt随时间t变化的关系式；
(3)如果非均匀变化磁场在0－t1时间内的方向竖直向下，在t1－t2时间内的方向竖直向上，若t＝0时刻和t1时刻磁感应强度的大小均为B0，且adeb的面积均为l2．当金属棒按图(B)中的规律运动时，为使金属棒中始终不产生感应电流，请在图(C)中示意地画出变化的磁场的磁感应强度Bt随时间变化的图象(t1－t0＝t2－t1＜
)．
答案：
解析：
解析：
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(1) 因为金属棒始终静止，在t时刻磁场的磁感应强度为Bt＝B0＋kt，所以 F外＝FA＝BIl＝(B0＋kt) 方向向右 (2)根据感应电流产生的条件，为使回路中不产生感应电流，回路中磁通量的变化应为零，因为磁感强度是逐渐增大的，所以金属棒应向左运动(使面积减小) 即： 也就是Btl(l－ 得Bt＝ (3)如果金属棒向右匀速运动，因为这时磁感应强度是逐渐减小的，同理可推得， 所以磁感应强度随时间变化的图像如图(t1时刻Bt不为零)
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I＝
＝
＝0，即
＝BtSt－B0S0，
)＝B0l2
练习册系列答案
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（2013?通州区二模）如图a所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好．在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计．现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架．图b为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系，则可以表示外力F随时间t变化关系的图象是（ ）
