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如图,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度打下B1随时间t的变化关系为,式中k为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里。某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在t0时刻恰好以速度v0越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计。求
(1)在t=0到t=t0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;
(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
【回答】
(1)(2)
【解析】
试题分析:在金属棒未超过MN之前,t时刻穿过回路的磁通量为①
设在从t时刻到的时间间隔内,回路磁通量的变化量为,流过电阻R的电荷量为
根据法拉第电磁感应有②
根据欧姆定律可得③
根据电流的定义可得④
联立①②③④可得⑤
根据⑤可得在t=0到t=的时间间隔内,流过电阻R的电荷量q的绝对值为⑥
考点:考查了导体切割磁感线运动
知识点:专题八 电磁感应
题型:计算题
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