Question

【题目】如图所示，一个矩形导线框abcd，宽ab=m，长bc=3m，固定在水平绝缘地面上，已知ab边电阻为R1=3，cd边电阻为R2=6，其余边电阻不计。在矩形区域内存在一个竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B=1.5T，一个足够长的导体棒mn平放在导线框上，与ab边夹30°角，现使导体棒以速度v=2m/s从初始的1位置（过b点的虚线位置）平行移动到2位置（过d点的虚线位置），已知速度v的方向与导体棒夹30°角（图中箭头标注的方向），导体棒始终和导线框接触良好，导体棒接入电路的部分电阻始终为r=1。求：

（1）导体棒受到的安培力大小F安；

（2）在导体棒移动过程中两个电阻产生的热量Q R1，Q R2。

Answer 1

【答案】（1）3N（2） ，

【解析】

（1）根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势；根据F=BIL求解安培力；（2）根据焦耳定律求解热量.

(1)根据法拉第电磁感应定律可得：

流过导体棒的电流

（2）从位置1运动到位置2所需要的时间为