Question

如圖（a）所示，水平放置的兩根平行金屬導軌，間距L=0.3m．導軌左端連接R=0.6Ω的電阻．區域abcd內存在垂直與導軌平面的B=0.6T的勻強磁場，磁場區域寬D=0.2m．細金屬棒A₁和A₂用長為2D=0.4m的輕質絕緣桿連接，放置在導軌平面上，并與導軌垂直．每根金屬棒在導軌間的電阻均為r=0.3Ω，導軌電阻不計．使金屬棒以恒定的速度v=1.0m/s沿導軌向右穿越磁場．計算從金屬棒A₁進入磁場（t=0）到A₂離開磁場的時間內，不同時間段通過電阻R的電流強度，并在圖（b）中畫出．

Answer 1

0-t₁（0-0.2s）
A₁產生的感應電動勢：E=BLv=0.6×0.3×1.0=0.18V
電阻R與A₂并聯阻值：R并=

R?r

R+r

=0.2Ω
所以電阻R兩端電壓U=

R并

R并+r

E=

0.2

0.2+0.3

×0.18=0.072Ω
通過電阻R的電流：I1=

U

R

=

0.072

0.6

=0.12A
t₁-t₂（0.2-0.4s）
E=0，I₂=0
t₂-t₃（0.4-0.6s） 同理：I₃=0.12A



答：0-t₁（0-0.2s），通過電阻R的電流是0.12A，
t₁-t₂（0.2-0.4s），通過電阻R的電流是0
t₂-t₃（0.4-0.6s），通過電阻R的電流是0.12A．