Question

【題目】如圖甲，乙所示，半徑為的圓形區或內有勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，平行金屬導軌與磁場邊界相切與，磁場與導軌平面垂直，導軌兩側分別接有燈、，兩燈的電阻均為R=2Ω，金屬導軌的電阻忽略不計，則：

（1）如圖甲，若磁場隨時間變化規律為，求流過電流的大小和方向；

（2）如圖乙所示，若磁感應強度恒為B=l.5T，一長為2a、電阻r=2Ω的均勻金屬棒MN與導軌垂直放置且接觸良好，現將棒以的速率在導軌上向右勻速滑動，求：棒通過磁場過程中的最大拉力F大小，以及棒通過磁場過程中的電荷量q.

Answer 1

【答案】(1)0.16A；逆時針方向 (2) 2.4N，0.08C

【解析】

（1）根據楞次定律可知，電流逆時針方向，因，則產生的感應電動勢為：

電流大小為：

（2）產生的感應電動勢最大為：E′=B2av0=1.5×0.8×5V=6V
通過導體棒的電流為：

受到的安培力為：F=BIL=1.5×2×2×0.4N=2.4N
通過導體棒的電荷量為：