题目内容
【题目】如图,在水平桌面上固定有宽度为d、电阻可忽略的U形导轨;均匀磁场的方向垂直于U 形导轨平面,磁感应强度大小随时间的变化关系为B=B0(1+kt),式中B0、k为大于零的常量。在与导轨左端相距l处放置一垂直于导轨的光滑导体棒,并用外力将其固定。导体棒的质量为m,阻值为R,与导轨接触良好。
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(1)求回路中感应电流的大小;
(2)在t=t0时撤去外力,求撤去外力后瞬间导体棒所受安培力的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
(1)回路的面积不变,磁场在变化,根据法拉第电磁感应定律求得感应电动势,再由欧姆定律求感应电流的大小;
(2)根据安培力公式F=BIL求得t=t0时导体棒所受的安培力大小。
(1) 由B=B0(1+kt),得:
根据法拉第电磁感应定律得:
感应电流的大小为:
;
(2) 在t=t0时,导体棒所受的安培力大小为:F=BId=B0(1+kt0)
。
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