如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为；在到时间内，磁感应强度大小随时间t的变化关系为。求

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1. 如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为 $\text{[math]}$ 的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为 $\text{[math]}$ ；在 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 时间内，磁感应强度大小随时间t的变化关系为 $\text{[math]}$ 。求

(1) $\text{[math]}$ 时金属框所受安培力的大小；

(2) 在 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 时间内金属框产生的焦耳热。

【考点】

安培力; 左手定则; 安培定则; 通电导线及通电线圈周围的磁场;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a₁b₁ ，固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。（不计金属导轨的电阻和摩擦）

(1) 在开关闭合后，金属棒向（选填“左侧”或“右侧”）移动。

(2) 为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议： A. 适当增加两导轨间的距离 B. 保持两个导轨间距不变，换一根更长的金属棒 C. 将滑动变阻器滑片向左移动 D. 把磁铁换成磁性更强的足够大的钕铁硼磁铁其中正确的是_________（填入正确选项前的字母）。

(3) 如果将电路中电流方向反向，磁场也反向，金属棒将会向（选填“左侧"或“右侧”）移动。

实验探究题普通