(12分)水平放置的平行导轨左边接有电阻R=1. 5Ω,轨道间距0 4m.且所在处有竖直向下的匀强磁场,磁场随时间变化的关系如图,金属棒ab横跨导轨两端,其电阻r=0.5Ω,棒ab与电阻R相距1m.整个系统始终处于静止状态求:
(1)当t=0.1s时通过金属棒ab的电流大小和方向;
(2)当t=0. 3s时金属棒ab所受摩擦力的大小和方向.
(12分)水平放置的平行导轨左边接有电阻R=1. 5Ω,轨道间距0 4m.且所在处有竖直向下的匀强磁场,磁场随时间变化的关系如图,金属棒ab横跨导轨两端,其电阻r=0.5Ω,棒ab与电阻R相距1m.整个系统始终处于静止状态求:
(1)当t=0.1s时通过金属棒ab的电流大小和方向;
(2)当t=0. 3s时金属棒ab所受摩擦力的大小和方向.
(1)
(2)
解析:(1)由图知,
时磁感应强度B=0.05T ①
此时磁感应强度的变化率
②
回路中的感应电动势
③
回路中感应电流
④
根据楞次定律得ab中的感应电流由b到a ⑤
(2)由图知,t=0.3s时磁感应强度B=0.2T ⑥
此时磁感应强度的变化
⑦
回路中的感应电动势
⑧
回路中感应电流
⑨
金属棒ab受到的安培力
⑩
方向向左
由平衡条件提摩擦力方向与安培力大小相等,方向相反 (11)
评分标准:本题共12分,每式1分。