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    如图14甲所示，固定于水平桌面上的金属架cdef，处在一竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B0，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦地滑动，此时adeb构成一个边长为l的正方形，金属棒的电阻为r，其余部分的电阻不计.从t0=0的时刻起，磁场开始均匀增加，磁感应强度变化率的大小为k(k=).求：

    图14

    (1)用垂直于金属棒的水平拉力F使金属棒保持静止，写出F的大小随时间t变化的关系式.

    (2)如果竖直向下的磁场是非均匀增大的(即k不是常数)，金属棒以速度v0向什么方向匀速运动时，可使金属棒中始终不产生感应电流，写出该磁感应强度Bt随时间t变化的关系式.

    (3)如果非均匀变化磁场在0—t1时间内的方向竖直向下，在t1—t2时间内的方向竖直向上，若t0=0时刻和t1时刻磁感应强度的大小均为B0，且adeb的面积均为l2.当金属棒按图乙中的规律运动时，为使金属棒中始终不产生感应电流，请在图丙中示意地画出变化的磁场的磁感应强度Bt随时间变化的图像(t1-t0=t2-t1＜).

    (1)ε=S=kl2   I=

    因为金属棒始终静止，在t时刻磁场的磁感应强度为Bt=B0+kt，所以

    F外=FA=BIl=(B0+kt)l=B0t方向向右.

    (2)根据感应电流产生的条件，为使回路中不产生感应，电流，回路中磁通量的变化应为零，因为磁感应强度是逐渐增大的，所以金属棒应向左运动(使磁通量减小)

    即：ΔΦ=0，即ΔΦ=BtSt-B0S0，也就是Btl(l-vt)=B0l2

    得Bt=.

    (3)如果金属棒向右匀速运动，因为这时磁感应强度是逐渐减小的，同理可推得Bt=

    所以磁感应强度随时间变化的图像如图所示(t2时刻Bt不为零).

    第17题图


    练习册系列答案
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    如图14-1-4所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力.a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处静止释放，则（    ）

    图14-1-4

    A.乙分子从a到b做加速运动，由b 到c做减速运动

    B.乙分子由a到 c做加速运动，到达c时速度最大

    C.乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减少

    D.乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加

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    图13-14

    (1)线圈中产生感应电动势的最大值；

    (2)小灯泡消耗的电功率；

    (3)在磁感应强度变化的的时间内，通过小灯泡的电荷量.

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    ①由此图线可得出的结论是________________；

    ②弹簧的劲度系数为______ N/m，弹簧的原长l0＝______ m；

    ③该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点在于：________________________________________________________________________；

    缺点在于：_____________________________________________________________。

    图14

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    图5-2-14

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