平行轨道PQ、MN两端各接一个阻值R1=R2＝8Ω的电阻，轨道间距L="1" m,轨道很长，本身电阻不计．轨道间磁场按如图所示的规律分布，其中每段垂直纸面向里和

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平行轨道PQ、MN两端各接一个阻值R₁=R₂＝8Ω的电阻，轨道间距L="1" m,轨道很长，本身电阻不计．轨道间磁场按如图所示的规律分布，其中每段垂直纸面向里和向外的磁场区域宽度均为2 cm，磁感应强度的大小均为B="1" T，每段无磁场的区域宽度均为1 cm，导体棒ab本身电阻r=1Ω，与轨道接触良好．现使ab以v="10" m/s向右匀速运动．求：
(1)当导体棒ab从左端进入磁场区域时开始计时，设电流方向从a流向b为正方向，请画出流过导体棒ab的电流随时间变化关系的i－t图象．
(2)整个过程中流过导体棒ab的电流为交变电流，求出流过导体棒ab的电流有效值．

答案

（1）

（2）

解析

(1)棒ab在两磁场中切割磁场产生的电动势E=BLv="10" V．则棒ab中的感应电流大小均为

。
流过导体棒ab的电流随时间变化规律如图所示．

(2)电流流过ab棒的电流周期为T=6×10^-3s，由

，得

举一反三

如图甲所示，两根电阻不计的光滑平行金属导轨水平固定放置，间距为d ="0.5" m，左端连接一个阻值为R=2 W的电阻，右端连接一个阻值为R_L="4" W的小灯泡，在矩形区域CDFE内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间按图乙所示变化，CE长为x="2" m。在t＝0时刻，一阻值为r="2" W的金属棒在恒力F作用下由静止开始从图示的ab位置沿导轨向右运动，金属棒从ab运动到EF的过程中，小灯泡的亮度始终没有发生变化，求：
(1) 通过小灯泡的电流强度；
(2) 恒力F的大小；
(3) 金属棒的质量。

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如图所示，两根光滑的长直金属导轨 MN、PQ平行置于同一水平面内，导轨间距L=0.2m，导轨左端接有“0.8V，0.8W’’的小灯泡，导轨处于磁感应强度为B＝1T、方向竖直向下的匀强磁场中。长度也为L的金属导体棒ab垂直于导轨放置，导轨与导体棒每米长度的电阻均为R₀=0.5Ω，其余导线电阻不计。今使导体棒在外力作用下与导轨良好接触向右滑动产生电动势，使小灯泡能持续正常发光。
（1）写出ab的速度v与它到左端MP的距离x的关系式，并求导体棒的最小速度v_min；
（2）根据v与x的关系式，计算出与表中x各值对应的v的数值填入表中，然后画出v-x图线。

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如图，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区，MN和

是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直，现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，下图2是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的速度一时间图象，图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量，求：

（1）金属框的边长；
（2）磁场的磁感应强度；
（3）金属线框在整个下落过程中所产生的热量。

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如图所示，两足够长且间距L＝1m的光滑平行导轨固定于竖直平面内，导轨的下端连接着一个阻值R＝1Ω的电阻。质量为m＝0.6kg的光滑金属棒MN靠在导轨上，可沿导轨滑动且与导轨接触良好，整个导轨处在空间足够大的垂直平面向里的匀强磁场中，磁感应强度B=1T。现用内阻r＝1Ω的电动机牵引金属棒MN，使其从静止开始运动直到获得稳定速度，若上述过程中电流表和电压表的示数始终保持1A和8V不变（金属棒和导轨的电阻不计，重力加速度g取10m/s²），求：

（1）电动机的输出功率；
（2）金属棒获得的稳定速度的大小；
（3）若金属棒从静止开始运动到获得稳定速度的过程中，棒上升的高度为1m，该过程中电阻R上产生的电热为0.7J，求此过程中经历的时间。

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如图所示为某一电路的俯视图，空中存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，在同一水平面上固定着平行金属轨道MN和PQ，两道轨间的距离为l。金属杆ab沿垂直轨道方向放置在两轨道上，金属杆ab在MN和PQ间的电阻为r，且与轨道接触良好。与两轨道连接的电路中有两个阻值相同的电阻R₁和R₂，且R₁=R₂=R，电阻R₂与一电容器串联，电容器的电容为C，轨道光滑且不计轨道的电阻。若金属杆ab在某一水平拉力的作用下以速度v沿金属轨道向右做匀速直线运动，那么在此过程中：

（1）流过电阻R₁的电流为多大？
（2）电容器的带电量为多大？
（3）这个水平拉力及其功率分别为多大？

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