Question

【題目】如圖甲所示，平行金屬導軌MN、PQ放置于同一水平面內，導軌電阻不計，兩導軌間距d=10cm，導體棒ab、cd放在導軌上，并與導軌垂直，每根棒在導軌間的部分電阻均為R=1.0Ω.用長為l=20cm的絕緣絲線將兩棒系住，整個裝置處在勻強磁場中.t=0時刻，磁場方向豎直向下，絲線剛好處于未被拉伸的自然狀態，此后磁感應強度B隨時間t的變化規律如圖乙所示.不計感應電流磁場的影響，整個過程，絲線未被拉斷.求：

（1）0～2.0s時間內電路中感應電流的大小與方向；

（2）t=1.0s時刻絲線的拉力大小.

甲 乙

Answer 1

【答案】（1）A a→c→d→b→a （2）N

【解析】

(1) 根據法拉第電磁感應定律求出感應電動勢，從而求出感應電流；

(2)對導體棒進行受力分析，在水平方向上受拉力和安培力，根據F=BIL求出安培力的大小，從而求出拉力的大小。

(1) 從圖象可知，

則

故電路中感應電流的大小為0.001A，根據楞次定律可知，方向是acdba；

(2) 導體棒在水平方向上受拉力和安培力平衡

T=FA=BIL=0.1×0.001×0.1N=1×10-5N．

故t=1.0s的時刻絲線的拉力大小1×10-5N。