如图(a)所示,水平放置的光滑的两根平行金属导轨,间距L=0.3m。导轨左端连接R=0.6Ω的电阻,区域abcd内存在垂直于导轨平面B=0.6T的匀强磁场,磁场区域宽D=0.2m 。细金属棒A1和A2用长为2D=0.4m的轻质绝缘杆连接,放置在导轨平面上,并与导轨垂直,每根金属棒在导轨间的电阻均为r =0.3Ω,导轨电阻不计,在外力作用下,使金属棒以恒定速度v =1.0m/s沿导轨向右穿越磁场,(1)计算从金属棒A1进入磁场(t=0)到A2离开磁场的时间内,不同时间段通过电阻R的电流强度,并在图(b)中画出。(2)计算上述时间内外力所做的功。
0~t1(0~0.2s)A1产生的感应电动势:
电阻R与A2并联阻值:
所以电阻R两端电压为,
通过电阻R的电流:
t1~t2(0.2~0.4s)E=0,I2=0;
t2~t3(0.4~0.6s)同理:I3=0.12A .
电流随时间变化关系如图(c)所示.