题目内容
【题目】如图（a）所示，平行长直金属导轨水平放置，间距L=0.4m，导轨右端接有阻值R=1Ω的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计，导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直，长度也为L，从0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化，规律如图（b）所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1s后刚好进入磁场，若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动，求：
（1）棒进入磁场前，回路中的电动势E；
（2）棒在运动过程中受到的最大安培力F．
【答案】（1）0.04V（2）0.04N
【解析】试题分析：根据法拉第电磁感应定律
求出感应电动势的大小；根据棒切割磁感线产生的感应电动势公式和欧姆定律求解感应电流，再计算安培力大小．
（1）棒进入磁场前，电动势的大小为：
①；
由几何关系得：
②；由题图知
③；
联立①②③解得：E=0.04V…④
（2）棒在bd位置时E最大，为：
；此时的电流为：
；
受到的安培力大小为：
，代入得
，方向向左
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