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(chǎng)，磁場(chǎng)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，平衡位置在OO′．當(dāng)AB處于    位置時(shí)，金屬棒CD的功率達(dá)到最大，當(dāng)AB處于    位置時(shí)，H中順時(shí)針方向的感應(yīng)電流達(dá)到最大．

Answer 1

【答案】分析：金屬棒AB在磁場(chǎng)中做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由于棒的切割運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，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(dòng)勢(shì)最大時(shí)，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(shí)，線圈H中的感應(yīng)電流最小；當(dāng)金屬棒CD的感應(yīng)電流最小時(shí)，線圈H中的感應(yīng)電流最大．
解答：解：金屬棒AB在磁場(chǎng)中做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由于棒的切割運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，出現(xiàn)感應(yīng)電流，并受到安培力作用．
當(dāng)速度最大時(shí)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)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(shí)，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(diǎn)評(píng)：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(chǎng)變化而產(chǎn)生．類似于線框在磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)切割一樣，當(dāng)穿過線框的磁通量最大時(shí)，此時(shí)感應(yīng)電流為零；而當(dāng)穿過線框的磁通量最小時(shí)，感應(yīng)電流卻最大．