Question

（12分）水平放置的平行导轨左边接有电阻R=1. 5Ω，轨道间距0 4m．且所在处有竖直向下的匀强磁场，磁场随时间变化的关系如图，金属棒ab横跨导轨两端，其电阻r=0.5Ω，棒ab与电阻R相距1m．整个系统始终处于静止状态求：

   （1）当t=0.1s时通过金属棒ab的电流大小和方向；

   （2）当t=0. 3s时金属棒ab所受摩擦力的大小和方向．

 

Answer 1

【答案】

（1）

（2）

【解析】（1）由图知，时磁感应强度B=0.05T         ①

此时磁感应强度的变化率           ②

回路中的感应电动势

                                    ③

回路中感应电流                 ④

根据楞次定律得ab中的感应电流由b到a                            ⑤

   （2）由图知，t=0.3s时磁感应强度B=0.2T                     ⑥

此时磁感应强度的变化           ⑦

回路中的感应电动势          ⑧

回路中感应电流                 ⑨

金属棒ab受到的安培力

                             ⑩

方向向左

由平衡条件提摩擦力方向与安培力大小相等，方向相反       （11）

评分标准：本题共12分，每式1分。