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问题详情:
如图所示,水平平行金属导轨之间的距离为L,导轨之间存在磁感应强度为B的竖直向下的匀强磁场。导轨的左端M、N用电阻R连接,导轨电阻不计,导轨上放着一金属棒ab,棒的电阻为r、质量为m。导体棒在水平向右的外力作用下做初速度为零加速度为a的匀加速运动,运动时间为t,试求:
(1)判断a、b两端电势的高低;
(2)t时间内产生的感应电动势大小;
(3)t时刻外力F的大小。
【回答】
(1)a端电势较高;(2分)
(2)设ab棒运动前距离导轨横端为s,时间t后距离导轨横端为s+。这段时间内的磁通量的变化量为:ΔΦ=Φ2-Φ1=
根据法拉第电磁感应定律,t时间内产生的感应电动势为:。(3分)
(3)由运动规律知,t时刻导体棒的瞬时速度为:v=at
根据牛顿第二定律有:,解得:(3分)
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:计算题
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