平行轨道PQ、MN两端各接一个阻值R1=R2=8Ω的电热丝，轨道间距L=1m，轨道很长，本身电阻不计，轨道间磁场按如图所示的规律分布，其中每段垂直纸面向里和向外的磁场区域宽度为2cm，磁感应强度的大小均为B=1T，每段无磁场的区域宽度为1cm，导体棒ab本身电阻r=1Ω，与轨道接触良好，现让ab以v=10m/s的速度向右匀速运动．求：

（1）当ab处在磁场区域时，ab中的电流为多大？
（2）ab两端的电压为多大？ab所受磁场力为多大？
（3）整个过程中，通过ab的电流是否是交变电流？若是，其有效值为多大？若不是说明理由．并画出通过ab的电流随时间的变化图象．
分析：（1）根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律求解ab中的电流
（2）根据欧姆定律和安培力公式求解
（3）整个过程中，通过ab的电流是变化的，对每一段进行分析求解．
解答：解：（1）根据法拉第电磁感应定律得
感应电动势E=BLv=10 V，
ab中的电流I=
E
R12+r
=2 A，
（2）ab两端的电压为U=IR12=8 V，
ab所受的安培力为F=BIL=2 N，
（3）整个过程中，通过ab的电流是变化的，是交变电流，
ab中交流电的周期T=2
0.02
v
+2
0.01
v
=0.006 s，
由交流电有效值的定义，可得I2R（2
d1
v
）=I有2RT，即I有=
2
6
3
A．
通过ab的电流随时间的变化图象如图：

答：（1）当ab处在磁场区域时，ab中的电流为2 A
（2）ab两端的电压为8 V．ab所受磁场力为2 N
（3）整个过程中，通过ab的电流是交变电流，其有效值为
2
6
3
A．
点评：该题考查法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律的应用，交变电流的有效值是该题的难点，可以按照电流的有效值的求法，
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