问题
问答题
如图甲所示，电阻不计，间距为l的平行长金属导轨置于水平面内，阻值为R的导体棒ab固定连接在导轨左端，另一阻值也为R的导体棒ef垂直放置到导轨上，ef与导轨接触良好，并可在导轨上无摩擦移动．现有一根轻杆一端固定在ef中点，另一端固定于墙上，轻杆与导轨保持平行，ef、ab两棒间距为d．若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，且从某一时刻开始，磁感应强度B随时间t按图乙所示的方式变化．
（1）求在0～t0时间内流过导体棒ef的电流的大小与方向；
（2）求在t0-2t0时间内导体棒ef产生的热量；
（3）1.5t0时刻杆对导体棒ef的作用力的大小和方向．
答案
（1）在0～t0时间内，磁感应强度的变化率
=△B △t B0 t0
产生感应电动势的大小：E1=
=△∅ △t
S=△B △t B0ld t0
流过导体棒ef的电流大小：I1=
=E1 2R B0ld 2Rt0
有楞次定律可判断电流方向为e→f
（2）在t0～2t0时间内，磁感应强度的变化率
=△B △t 2B0 t0
产生感应电动势的大小E2=
=△∅ △t
ld=△B △t 2B0ld t0
流过导体棒ef的电流大小I2=
=E2 2R B0ld Rt0
时间内导体棒ef产生的热量Q=
Rt0=I 22
l2d2B 20 Rt0
（3）在t～1.5t0时，磁感应强度B=B0
Ef棒受安培力：F=B2I2l2=B0I2l=
l2d2B 20 Rt0
方向水平向左：
根据导体棒受力平衡，杆对导体棒的作用力为F′=-F=-
l2d2B 20 Rt0
方向为向右的拉力
答：（1）则在0～t0时间内流过导体棒ef的电流的大小
与方向e→f；B0ld 2Rt0
（2）则在t0-2t0时间内导体棒ef产生的热量
；
l2d2B 20 Rt0
（3）1.5t0时刻杆对导体棒ef的作用力的大小-
和方向向右的拉力．
l2d2B 20 Rt0