如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdef处于竖直向下磁感

如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdef处于竖直向下磁感应强度为的匀强磁场中.金属杆ab与金属框架接触良好.此时abed构成一个边长为l的正方形,金属杆的电阻为r,其余部分电阻不计.

(1)若从t=0时刻起,磁场的磁感应强度均匀增加,每秒的增量为是k,施加一水平拉力保持金属杆静止不动,求金属杆中的感应电流.

(2)在情况(1)中金属杆始终保持不动,当t=t1秒末时水平拉力的大小.

(3)若从t=0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当金属杆在框架上以恒定速度v向右做匀速运动时,可使回路中不产生感应电流.写出磁感应强度B与时间t的函数关系式.

答案


解析:

(1)感应电动势

      (2分)

  所以    (1分)

  感应电流     (2分)

  (2) 时,    (1分) 

  则金属杆受磁场力F=               (2分)

  根据平衡条件F拉力=F=            (2分)

  (3)回路中不产生感应电流,说明回路中磁通量不变,则有

解得:B=        (3分)

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