Question

【题目】如图所示，相距L的两平行金属导轨位于同一水平面上，左端与一阻值为R的定值电阻相连，一质量为m、阻值为r的导体棒放在导轨上，整个装置置于磁感应强度大小为B0、方向竖直向下的匀强磁场中。导体棒在水平外力作用下以速度v沿导轨水平向右匀速滑动。滑动过程中棒始终保持与导轨垂直并接触良好，导轨的电阻可忽略，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：

(1)棒中电流I的大小；

(2)水平外力F的大小；

(3)当棒与定值电阻间的距离为d时开始计时，保持棒速度v不变，欲使棒中无电流，求磁感应强度B随时间t变化的关系式。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）根据法拉第电磁感应定律求出电动势，根据闭合电路欧姆定律求解电流；

（2）根据安培力和平衡条件求解拉力F；

（3）根据感应电流产生的条件，当磁通量不变时，则无感应电流产生；

（1）棒切割磁感线产生电动势为

根据闭合电路欧姆定律可以得到棒中电流为：

得到：；

（2）棒子受力平衡，根据平衡条件可以得到：，

得到：；

（3） 棒中无电流则回路磁通量不变，则：

得到：。