题目
如图所示,矩形裸导线框长边的长度为2l,短边的长度为l,在两个短边上均接有电阻R,其余部分电阻不计。导线框一长边与x轴重合,左边的坐标x=0,线框内有一垂直于线框平面的磁场,磁场的磁感应强度满足关系B=B0sin()。一光滑导体棒AB与短边平行且与长边接触良好,电阻也是R。开始时导体棒处于x=0处,从t=0时刻起,导体棒AB在沿x方向的力F作用下做速度为v的匀速运动,求:(1)导体棒AB从x=0到x=2l的过程中力F随时间t变化的规律;(2)导体棒AB从x=0到x=2l的过程中回路产生的热量。
答案:解:(1)在t时刻AB棒的坐标为 ① 感应电动势 ② 回路总电阻 ③ 回路感应电流 ④ 棒匀速运动 F=F安=BIl ⑤ 解得: ⑥ (2)导体棒AB在切割磁感线过程中产生半个周期的正弦交流电 感应电动势的有效值为 ⑦ 回路产生的电热 ⑧ 通电时间 ⑨ 解得: ⑩