Question

如圖所示，兩根電阻可忽略的平行金屬導(dǎo)軌右端串接一金屬棒CD，閉合導(dǎo)線環(huán)H與導(dǎo)軌在同一水平面，在CD棒的左側(cè)存在有界磁場，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下．金屬棒AB與導(dǎo)軌保持良好接觸，并沿導(dǎo)軌在aa′與bb′之間做簡諧運動，平衡位置在OO′．當(dāng)AB處于

OO′

位置時，金屬棒CD的功率達(dá)到最大，當(dāng)AB處于

aa′

位置時，H中順時針方向的感應(yīng)電流達(dá)到最大．

Answer 1

分析：金屬棒AB在磁場中做簡諧運動，由于棒的切割運動，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，出現(xiàn)感應(yīng)電流，并受到安培力作用．而棒CD的功率大小是由通過的感應(yīng)電流決定．因此當(dāng)感應(yīng)電動勢最大時，金屬棒CD的功率達(dá)到也最大．
線圈H中磁通量的變化是由金屬棒CD的感應(yīng)電流決定的，當(dāng)金屬棒CD的感應(yīng)電流最大時，線圈H中的感應(yīng)電流最��；當(dāng)金屬棒CD的感應(yīng)電流最小時，線圈H中的感應(yīng)電流最大．

解答：解：金屬棒AB在磁場中做簡諧運動，由于棒的切割運動，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，出現(xiàn)感應(yīng)電流，并受到安培力作用．
當(dāng)速度最大時產(chǎn)生電動勢也最大，則棒CD的電流最大，所以其功率也是最大．
當(dāng)棒AB處于靜止時，棒CD剛好沒有感應(yīng)電流，則線圈H中磁通量的變化率最大，所以感應(yīng)電流也是達(dá)到最大．
故答案為：OO′aa′

點評：線圈中的感應(yīng)電流是由金屬棒AB的切割引起感應(yīng)電流，從而使金屬棒CD周圍的磁場變化而產(chǎn)生．類似于線框在磁場轉(zhuǎn)動切割一樣，當(dāng)穿過線框的磁通量最大時，此時感應(yīng)電流為零；而當(dāng)穿過線框的磁通量最小時，感應(yīng)電流卻最大．