试题分析:(1)在

时间内,导体棒扫过的面积为:

①
根据法拉第电磁感应定律,导体棒产生的感应电动势大小为:

②
根据右手定则,感应电流的方向是从B端流向A端,因此流过导体R的电流方向是从C端流向D端;由欧姆定律流过导体R的电流满足;

③
联立①②③可得:

④
(2)在竖直方向有:mg-2N=0 ⑤
式中,由于质量分布均匀,内外圆导轨对导体棒的正压力相等,其值为N,两导轨对运动的导体棒的滑动摩擦力均为:

⑥
在

时间内,导体棒在内外圆导轨上扫过的弧长分别为:

⑦
和

⑧
克服摩擦力做的总功为:

⑨
在

时间内,消耗在电阻R上的功为:

⑩
根据能量转化和守恒定律,外力在

时间内做的功为:

(11)
外力的功率为:

(12)
由④至(12)式可得:

(13)