[题目]如图所示.固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中.磁感应强度为B.长度为L的导体棒ab.在与其垂直的水平外力作用下以速度v在导线框上向右匀速运动.在t时间内ab棒由原来位置运动到ab.导体棒ab始终与导线框形成闭合回路.回路的总电阻保持不变.大小为R.忽略摩擦阻力.请完成如下问题:(1)请根据法拉第电磁感应定律求出ab棒产生的感� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。长度为L的导体棒ab，在与其垂直的水平外力作用下以速度v在导线框上向右匀速运动。在t时间内ab棒由原来位置运动到ab。导体棒ab始终与导线框形成闭合回路，回路的总电阻保持不变，大小为R，忽略摩擦阻力。请完成如下问题：

（1）请根据法拉第电磁感应定律求出ab棒产生的感应电动势E的大小；

（2）在t时间内ab棒中感应电流I的大小及方向；

（3）在t时间内外力做的功W。

【答案】（1）（2），方向为b到a（3）。

【解析】

(1) ab棒做匀速直线运动在t时间内的位移为:

线框的面积变化量是：

则穿过闭合电路的磁通量的变化量是：

根据法拉第电磁感应定律得：

(2)在t时间内ab棒中感应电流为：

根据右手定则可知电流方向为b到a；

(3)因为导体棒做匀速直线运动，所以外力等于安培力，所以t时间内外力做的功为：

答：（1）ab棒产生的感应电动势E的大小；

（2）在t时间内ab棒中感应电流，方向为b到a；

（3）在t时间内外力做的功。

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