Question

(电磁感应中的平衡问题)如图甲，两根足够长的、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L₁＝1 m，导轨平面与水平面成＝30°，上端连接阻值为R＝1.5 Ω的电阻；质量为m＝0.2 kg、阻值r＝0.5 Ω金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L₂＝4 m，棒与导轨垂直并保持良好接触．整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图所示乙所示，为保持ab棒静止，在棒上施加了一平行于导轨平面且垂直于ab棒的外力F，已知当t＝2 s时，F恰好为零(g＝10 m/s²)求

(1)当t＝2 s时，磁感应强度的大小

(2)当t＝3 s时，外力F的大小和方向

(3)当t＝4 s时，突然撤去外力F，当金属棒下滑速度达到稳定时，导体棒ab端的电压为多大

Answer 1

答案：
解析：
提示：

1．通电导线(或导体棒)切割磁感线时的平衡问题，一般要综合应用受力分析、法拉第电磁感应定律，左、右手定则和电路的知识．在这类问题中，感应电流的产生和磁场对电流的作用这两种现象总是相互联系的，而磁场力又将电和力这两方面问题联系起来． 　　2．感应电流在磁场中受到的安培力对导线(或金属棒)的运动起阻碍作用，把机械能转化成电能．