[模式简述]
1.线圈在匀强磁场中匀速转动。
2.线圈不动,匀强磁场匀速转动。
3.导体棒在匀强磁场中做简谐运动。
4.线圈不动,磁场按正弦规律变化。
5.在匀强磁场中导体棒的长度与时间按正弦规律变化。
[典例案例]
案例1 (导体棒在匀强磁场中做正弦式运动)
如图所示,间距为L的光滑平行金属导轨,水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,一端接阻值为R的电阻。一电阻为r、质量为m的导体棒放置在导轨上,在外力F作用下从t=0的时刻开始运动,其速度随时间的变化规律v=vmsin ωt,不计导轨电阻。求:
(1)从t=0到t=时间内电阻R产生的热量;
(2)从t=0到t=时间内外力F所做的功。
[解析] 由导体棒切割磁感线产生的电动势E=BLv得
e=BLvmsin ωt
回路中产生正弦交流电,其有效值为E=
在0~时间内产生的热量
Q=R·=
由功能关系得:外力F所做的功
W=Q=。
[答案] (1) (2)