所圖所示，匝數N、截面積、電阻R的線圈內有方向垂直於線圈平面向下的隨時間均勻增加的勻強磁場B1.線圈通過開關k...

問題詳情：

所圖所示，匝數N、截面積、電阻R的線圈內有方向垂直於線圈平面向下的隨時間均勻增加的勻強磁場B1.線圈通過開關k連接兩根相互平行、間距d的傾斜導軌，導軌平面和水平面的夾角為，下端連接阻值R的電阻．在傾斜導軌間的區域僅有垂直導軌平面斜向上的勻強磁場B.接通開關k後，將一根阻值2R、質量m的導體棒ab放在導軌上.導體棒恰好靜止不動.假設導體棒始終與導軌垂直且與導軌接觸良好，不計摩擦阻力和導軌電阻，重力加速度為。

（1）求磁場B1的變化率；

（2）斷開開關k，導體棒ab開始下滑，經時間t沿導軌下滑的距離為x，求此過程導體棒上產生的熱量Q.

【回答】

（1）；（2）

【詳解】

（1）據法拉第電磁感應定律E=NS 對導體棒受力分析有

mgsinα=BIabd     Iab=I

解得

（2）對ab應用動量定理

mgsint-BIdt=mv-0

由可得

mgsint-Bdq=mv-0

 ，

據能量守恆定律

mgxsinα=mv2+Q總

Q=Q

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知識點：專題八 電磁感應

題型：解答題