如图甲所示.电阻不计.间隔距为l的平行长直金属导轨置于水平面内.阻值为R的导体棒ab固定连接在导轨左端.另一阻值也为R的导体棒ef垂直旋转在导轨上.ef与导轨接触良好并可在导轨上无摩擦移动.现有一根轻杆一端固定中ef中中断过程.另一端固定于墙上,轻杆与导轨保持平行.ef.ab两棒之间距离为d.若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中.且从某一时刻� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图甲所示，电阻不计、间隔距为l的平行长直金属导轨置于水平面内，阻值为R的导体棒ab固定连接在导轨左端，另一阻值也为R的导体棒ef垂直旋转在导轨上，ef与导轨接触良好并可在导轨上无摩擦移动。现有一根轻杆一端固定中ef中中断过程，另一端固定于墙上；轻杆与导轨保持平行，ef、ab两棒之间距离为d。若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，且从某一时刻开始，磁感应强度B随时间t按图乙所示的方式变化。
（1）求0 ~ t₀时间内流过导体棒ef的电流大小和方向；
（2）求t₀~ 2t₀时间内导体棒ef产生的热量；
（3）分别写出0 ~ t₀、t₀ ~ 2t₀时间内轻杆受力F随时间t 变化的函数关系式，求出2t₀时刻轻杆受力F的大小和方向。

（1）I₁ =

电流方向为e→ f
（2）Q =

（3）F =

，方向为向左的拉力

（1）在0 ~ t₀时间内，磁感应强度的变化率

产生感应电动势的大小不E₁ =

流过导体棒ef的电流大小I₁ =

（4分）
由楞次定律可判断电流方向为e→f （1分）
（2）在t₀~ 2t₀时间内，磁感应强度的变化率

产生感应电动势的大小E₂=

流过导体棒ef的电流大小I₂=

（4分）
t₀~ 2t₀时间内导体棒ef产生的热量Q =

（2分）
（3）在0 ~ t₀时间内，磁感应强度B随时间t变化的函数关系为

轻杆受力F = B₁I₁l
0 ~ t₀时间内轻杆受力F随时间t变化的函数关系式 F₁ =

在t₀ ~ 2t₀时间内，磁感应强度B随时间t变化的函数关系为
B₂=

轻杆受力F = B₂I₂l
t₀ ~ 2t₀时间内轻杆受力F随时间t变化的函数关系式 F₂=

在2t₀时刻轻杆受力F的大小为F =

，方向为向左的拉力（3分）

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