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导体切割磁感线时的感应电动势
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如图甲所示，电阻不计，间距为l的平行长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垂直放置到导轨上，ef与导轨接触良好，并可在
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图甲所示，电阻不计，间距为l的平行长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垂直放置到导轨上，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在ef中点，另一端固定于墙上，轻杆与导轨保持平行，ef、ab两棒间距为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）求在0～t
0
时间内流过导体棒ef的电流的大小与方向；
（2）求在t
0
-2t
0
时间内导体棒ef产生的热量；
（3）1.5t
0
时刻杆对导体棒ef的作用力的大小和方向．
◎ 答案
（1）在0～t
0
时间内，磁感应强度的变化率
△B
△t
=
B
0
t
0
产生感应电动势的大小：
E
1
=
△?
△t
=
△B
△t
S=
B
0
ld
t
0
流过导体棒ef的电流大小：
I
1
=
E
1
2R
=
B
0
ld
2R
t
0
有楞次定律可判断电流方向为e→f
（2）在t
0
～2t
0
时间内，磁感应强度的变化率
△B
△t
=
2
B
0
t
0
产生感应电动势的大小
E
2
=
△?
△t
=
△B
△t
ld=
2
B
0
ld
t
0
流过导体棒ef的电流大小
I
2
=
E
2
2R
=
B
0
ld
R
t
0
时间内导体棒ef产生的热量
Q=
I
22
R
t
0
=
B
20
l
2
d
2
R
t
0
（3）在t～1.5t
0
时，磁感应强度B=B
0
Ef棒受安培力：F=
B
2
I
2
l
2
=
B
0
I
2
l=
B
20
l
2
d
2
R
t
0
方向水平向左：
根据导体棒受力平衡，杆对导体棒的作用力为
F′=-F=-
B
20
l
2
d
2
R
t
0
方向为向右的拉力
答：（1）则在0～t
0
时间内流过导体棒ef的电流的大小
B
0
ld
2R
t
0
与方向e→f；
（2）则在t
0
-2t
0
时间内导体棒ef产生的热量
B
20
l
2
d
2
R
t
0
；
（3）1.5t
0
时刻杆对导体棒ef的作用力的大小
-
B
20
l
2
d
2
R
t
0
和方向向右的拉力．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图甲所示，电阻不计，间距为l的平行长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垂直放置到导轨上，ef与导轨接触良好，并可在…”主要考查了你对 【导体切割磁感线时的感应电动势】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/451130.html
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