题目内容
【题目】如图所示，竖直向下的匀强磁场垂直穿过固定的金属框架平面，
为金属框架abc的对称轴，ab与bc间的夹角θ=60°，直杆ef在水平外力F的作用下，从b点出发以v=1m/s的速度向右匀速运动，运动过程中直杆始终垂直于且与框架接触良好。已知框架、直杆由相同金属导体棒制成，单位长度的电阻
，匀强磁场磁感应强度B=0.5 T，区域足够大，不计摩擦。求：
（1）t=1s时，金属框架的两个端点a、c间的电压；
（2）力F做功的功率P随时间t的变化规律。
【答案】(1) 
(2) 
【解析】试题分析：（1）根据导体棒运动的特点，求出有效长度，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律，即可求解路端电压；（2）根据安培力公式和功率P=Fv即可求解。
(1)设t内直杆运动的距离为x，金属框架间的直杆长度为l，由匀速运动规律得：
由几何知识可得：
由法拉弟电磁感应定律电动势为：
电路总电阻：
，电源内阻
由闭合电路欧姆定律得：
，
代入数据得t=1s：
(2)由安培力公式得：
安培力做功的功率：
联立解得：
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