Question

如圖(甲)所示，固定于水平桌面上的金屬架cdef，處在一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B₀，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦地滑動(dòng)，此時(shí)adeb構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形，金屬棒的電阻為r，框架的電阻不計(jì)．從t＝0時(shí)刻起，磁場(chǎng)開始均勻增加，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率的大小為k(k＝ΔB/Δt)．求：

(1)用垂直于金屬棒的水平拉力F使金屬棒保持靜止，寫出F的大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系式，并指出F的方向．

(2)如果豎直向下的磁場(chǎng)是非均勻增大的(即k不是常數(shù))，金屬棒以速度v₀向什么方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使金屬棒中始終不產(chǎn)生感應(yīng)電流？寫出該磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式．

(3)如果非均勻變化磁場(chǎng)在0～t₁時(shí)間內(nèi)的方向豎直向下，在t₁～t₂時(shí)間內(nèi)的方向豎直向上，若t＝0時(shí)刻和t＝t₁時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B₀、adeb的面積均為1²．當(dāng)金屬棒按圖(乙)中的規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，為使金屬棒中始終不產(chǎn)生感應(yīng)電流，請(qǐng)?jiān)趫D(丙)中畫出變化的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的示意圖象．(要寫出必要的表達(dá)式．已知t₁－0＝t₂－t₁＜1/v_o，以豎直向下為正方向)

Answer 1

答案：