Question

（8分）水平軌道PQ、MN兩端各接一個阻值R₁=R₂=8的電阻，軌道間距L=1.0m，軌道很長，軌道電阻不計。軌道間磁場按如圖所示的規律分布，其中每段垂直紙面向里和向外的磁場區域寬度均為10cm，磁感應強度大小均為B=1.0T，每段無磁場的區域寬度均為20cm，導體棒ab本身電阻r=1.0，導體棒與導軌接觸良好。現使導體棒ab以=1.0m/s的速度始終向右勻速運動。求：
（1）當導體棒ab從左端進入磁場區域開始計時，設導體棒中電流方向從b流向a為正方向，通過計算后請畫出電流隨時間變化的i－t圖像；
（2）整個過程中流過導體棒ab的電流為交變電流，求出流過導體棒ab的電流有效值。（結果保留2位有效數字）

Answer 1

（1）

（2）

（1）金屬棒在兩個磁場中切割磁感線產生的電動勢為：
           1分
金屬棒中的電流為：    1分
流過金屬棒的電流隨時間的變化規律如圖所示：    2分

（2）電流流過金屬棒的周期為：    2分
由得：    2分
所以    2分
本題考查電磁感應定律的應用，根據題圖可知在0-0.1s間有電流，0.1s到0.3s間沒有電流，根據法拉第電磁感應定律可知在0.3s到0.4s間電流反向，根據公式也可求出電流大小