感生及动生电动势同时存在的几道题
感生电动势和动生电动势要点及例题解析(答案)
[典型例题]例1 如图1所示，在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，有两根水平放置且足够长的平行金属导轨AB 、CD ，在导轨的AC 端连接一阻值为R 的电阻，一根质量为m 的金属棒ab ，垂直导轨放置，导轨和金属棒的电阻不计。
金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，若用恒力F 沿水平向右拉导体棒运动，求金属棒的最大速度。
分析：金属棒向右运动切割磁感线，产生动生电动势，由右手定则知，棒中有ab 方向的电流；再由左手定则，安培力向左，导体棒受到的合力减小，向右做加速度逐渐减小的加速运动；当安培力与摩擦力的合力增大到大小等于拉力F 时，加速度减小到零，速度达到最大，此后匀速运动，所以， m g BIL F μ+=， R BLVI = 22)(L B R mg F V μ-=例2 如图2所示，线圈内有理想的磁场边界，当磁感应强度均匀增加时，有一带电量为q ，质量为m 的粒子静止于水平放置的平行板电容器中间，则此粒子带 ，若线圈的匝数为n ，线圈面积为S ，平行板电容器的板间距离为d ，则磁感应强度的变化率为 。
分析：线圈所在处的磁感应强度增加，发生变化，线圈中有感生电动势；由法拉第电磁感应定律得，t B t nS n E ∆∆∆∆==φ ，再由楞次定律线圈中感应电流沿逆时针方向，所以，板间的电场强度方向向上。
带电粒子在两板间平衡，电场力与重力大小相等方向相反，电场力竖直向上，所以粒子带正电。
B qns E q mg ∆== q n s m g d t B =∆∆[针对训练]1.通电直导线与闭合线框彼此绝缘，它们处在同一平面内，导线位置与线框对称轴重合，为了使线框中产生如图3所示的感应电流，可采取的措施是：（A）减小直导线中的电流(B)线框以直导线为轴逆时针转动（从上往下看）(C)线框向右平动 (D)线框向左平动2．一导体棒长l=40cm，在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中做切割磁感线运动，运动的速度v=5.0m／s，导体棒与磁场垂直，若速度方向与磁感线方向夹角β=30°，则导体棒中感应电动势的大小为V，此导体棒在做切割磁感线运动时，若速度大小不变，可能产生的最大感应电动势为 V3．一个N匝圆线圈，放在磁感强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°角，磁感强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是：(A)将线圈匝数增加一倍 (B)将线圈面积增加一倍(C)将线圈半径增加一倍 (D)适当改变线圈的取向4．如图4所示，四边完全相同的正方形线圈置于一有界匀强磁场中，磁场垂直线圈平面，磁场边界与对应的线圈边平行，今在线圈平面内分别以大小相等，方向与正方形各边垂直的速度，沿四个不同的方向把线圈拉出场区，则能使a、b两点电势差的值最大的是：(A)向上拉(B)向下拉(C)向左拉（D）向右拉5．如图5所示，导线MN可无摩擦地沿竖直的长直导轨滑动，导线位于水平方向的匀强磁场中，回路电阻R，将MN由静止开始释放后的一小段时间内，MN运动的加速度可能是：（A）．保持不变（B）逐渐减小（C）逐渐增大（D）无法确定6．在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab，如图所示(纸面即水平面)，在垂直纸面方向有一匀强磁场，则：（A）若磁场方向垂直纸面向外并增长时，杆ab将向右移动（B）若磁场方向垂直纸面向外并减少时，杆ab将向左移动（C）若磁场方向垂直纸面向里并增长时，杆ab将向右移动（D）若磁场方向垂直纸面向里并减少时，杆ab将向右移7．如图7所示，圆形线圈开口处接有一个平行板电容器，圆形线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中，要使电容器所带电量增加一倍，正确的做法是：(A)使电容器两极板间距离变为原来的一半(B)使线圈半径增加一倍(C)使磁感强度的变化率增加一倍(D)改变线圈平面与磁场方向的夹角[能力训练]1．有一铜块，重量为G，密度为D，电阻率为ρ，把它拉制成截面半径为r的长导线，再用它做成一半径为R的圆形回路(R＞＞r)．现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场，磁感强度B的大小变化均匀，则(A)感应电流大小与导线粗细成正比(B)感应电流大小与回路半径R 成正比(C)感应电流大小与回路半径R 的平方成正比(D)感应电流大小和R 、r 都无关2．在图8中，闭合矩形线框abcd ，电阻为R ，位于磁感应强度为B 的匀强磁场中，ad 边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab 、ad 边长分别用L 1、L 2表示，若把线圈沿v 方向匀速拉出磁场所用时间为△t ，则通过线框导线截面的电量是：（A ）t R L BL ∆21（B ） R L BL 21（C ） t L BL ∆21 （D ）BL 1L 23．如图9所示，矩形线框abcd 的ad 和bc 的中点M 、N 之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是（ ）（A ）穿过线框的磁通量不变化，MN 间无电势差（B ）MN 这段导体做切割磁感线运动，MN 间有电势差（C ）MN 间有电势差，所以电压表有读数（D ）因为无电流通过电压表，所以电压表无读数4．在磁感应强度为B ，方向如图10所示的匀强磁场中，金属杆PQ 在宽为L 的平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动，PQ 中产生的感应电动势为E 1；若磁感应强度增为2B ，其它条件不变，所产生的感应电动势大小变为E 2，则E 1与E 2之比及通过电阻R 的感应电流方向为:（A ）2：1，b →a （B ）1：2，b →a（C ）2：1，a →b （D ）1：2，a →b5．如图11所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的下方，当通电直导线中电流Ｉ增大时，圆环的面积Ｓ和橡皮绳的长度L 将(A)Ｓ减小，L 变长 (Ｂ)Ｓ减小，L 变短(C)Ｓ增大，L 变长 (Ｄ)Ｓ增大，L 变短6．A 、B 两个闭合电路，穿过A 电路的磁通量由O 增加到3×103Wb ，穿过B 电路的磁通量由5×103Wb 增加到6×103Wb 。
电磁感应现象中“感生”和“动生”同时存在的情况
像具有直 观形 象 的特 点．解题 时充 分挖 掘 图像 的功 久 ＞ ｔｂ ＆ ＜ｔｂ Ｃ． 一ｔｂ Ｄ．无法确定
能 ，能够达到方便 、快捷 、化 难 为易 的效果．下 面以 图
解析 ：先分析小 球 的运动 情况 ，因为轨道 施加 给
像 的面积为例 ，说 明图像 在解 题中的一些应用．
２．公式 ：Ｅ＝ＢＬｖｓｉｎＯ（０为速度 与磁感 应强度 Ｂ 力充当了搬运 电荷 的非静 电力．
的夹 角 ）
二、“动生”与“感生”电动势 同时存在时的专题解析
３．产生 原 因 ：动 生 电动 势起 Ｘ Ｘ Ａ× Ｘ
在学习电磁感应一章 时，我们可 能会遇到在 某一
因于洛伦兹力．如图１所示，金属 Ｘ Ｘ Ｉ爿×
因于磁场 的变化 ，如 图 ２所示 ，当 ×，
穿过 开
口金 属 环
ＭＮ
的磁 场 均
， ，
×
匀增加 时 ，根据 麦 克斯 韦 电磁 场
理 论 可 知 ，在 环 所 在 的 空 间 中 要 、
所以这两个 电动势 的方 向相 同，相 当两个 电源 串联 ， 则 ｔ时 刻 总 电动 势 为 ：
（动生 ）Ｅｌ＝ＢＬｖｌ＝ｋｔ·Ｌ·ａｔ＝ｋＬａ￣，
（感生） 一 一 一是（Ｌ· １“ ２）＝
÷ ｋＬａｔ。，
产生 电场 线 闭合 的感 应 电场 （即 变化 的磁场周 围存在 电场），金属
图 ２
环 中的 自由电子在 电场 力 Ｆ的作 用下 ，沿 环定 向移
动 ，使 Ｎ端聚集 电子而带 负电 ，Ｍ 端 因失 去 电子 而带
电动 势．
生的 电流方 向为 ＡＢＱＰ 方向 ，用楞 次定 律判 断感生
12_2_3动生电动势和感生电动势_11_10
Fm
+ v
+
+ + + +
3
12 – 2、3 动生电动势和感生电动势
第十二章电磁感应
由于洛仑兹力的作用使b 端出现过
剩负电荷，a 端出现过剩正电荷 。 在导线内部产生静电场 E
方向ab
a
+++ + +
Fe
Fe
B
电子受的静电力 Fe eE
平衡时 Fe Fm
2 2
2 2
方向沿 ox轴反向
N
dv B l v F ma m R l dt R F 2 2 v dv t B l 则 v0 v 0 mR dt o
B
v
M
x
计算得棒的速率随时间变化的函数关系为
v v0 e
( B 2l 2 mR ) t
19
例5 一无限长直导线载有电流 I，与其共面有一 三角形线圈ABC以速率 v 垂直离开长导线，求 处于图中位置时线圈中的感应电动势。
f m BI i l
fm f外
fm I i v B
P外＝f外 v BI i lv
P电＝ i I i BlvIi P外
电能由外力作功转化而来
9
12 – 2、3 动生电动势和感生电动势
I a
v
dx
L x
m
aL
a
0 Iy Iy a L 0 dx ln 2x 2 a
B
16
回路中的感应电动势为：
0 I dy a L d m ln i dt 2 dt a dy I v dt
12.2 动生电动势和感生电动势
此时电荷积累停止， 两端形成稳定的电势差 两端形成稳定的电势差。 此时电荷积累停止，ab两端形成稳定的电势差。 洛仑兹力是产生动生电动势的根本原因 洛仑兹力是产生动生电动势的根本原因. 是产生动生电动势的根本原因
动生电动势的公式
非静电力
f = −e(v × B)
f 定义 Ek为非静电场强 Ek = = v ×B −e
S
A B ××× ×
ω ××v × ×
非均匀磁场
例 一直导线CD在一无限长直电流磁场中作 一直导线 在一无限长直电流磁场中作 切割磁力线运动。 切割磁力线运动。求：动生电动势。 动生电动势。 解：方法一
dε = ( v × B )⋅ dl I l dl µ0I 0 0 D sin90 dl cos180 =v C 2πl b a µ0vI dl =− 方向 D→C → 2πl µ0vI a+b dl µ0vI a + b ε =− ∫a l = − 2π ln a 2π
×××× ⊗ o ×××× B ×××× h
C
∂B ∂t
××
L
D
解:
ε i = ∫ E涡 • dl
L
r dB E涡 = 2 dt
dε = E涡 • dl r dB dl cosθ = 2 dt
h dB dl = 2 dt
⊗o
B
⊗
θ
∂B ∂t
E涡
r h
l dl
L
θ
C
D
h dB 1 dB εCD = ∫L dl = 2hL dt 2 dt
O
解：方法一 取微元
dε = ( v × B )⋅ dl
= Bvdl = Blωdl
εi = ∫ dεi = ∫0 Blωdl
动生电动势与感生电动势
【解】由于金属棒处在通电导线的非均匀磁场中，因此必
须将金属棒分成很多长度元dx，规定其方向由A指向B。这样 在每一dx处的磁场可以看作是均匀的，其磁感应强度的大小为
B 0I
2x
根据动生电动势的公式可知，dx小段上的动生电动势为
d动
(v
B)
dl
Bv
cos
dx
0I
2x
vdx
由于所有长度元上产生的动生电动势的方向都相同，所以金
d
dt
d dt
S
B
dS
又根据电动势的定义可得
L EK dl
式中，EK为感生电场的电场强度。感生电场的电场强度是 非静电性场强。
则有
L EK
dl
d dt
B dS B dS
s
s t
dB
s
S t
若闭合回路是静止的，即所包围面积S不随时间变化，即
S 0 ，则上式可写成
t
B L EK dl s t dS
性场强为
Ek
fL (e)
vB
根据电动势的定义可得，动生电动势为
a
动
L Ek
dl
(v B) dl
b
上式是动生电动势的一般表达式。由上式可知，动生电动势
的方向是非静电性场强 Ek v B 在运动导线上投影的指向。
【例9-2】如下图所示，长直导线 中通有电流I＝10A，有一长l＝0.1m的 金属棒AB，以v＝4m·s-2的速度平行于 长直导线作匀速运动，棒离导线较近的 一端到导线的距离a＝0.1m，求金属棒 中的动生电动势。
1861年，英国物理学家麦克斯韦提出感生电场的假设，认为 由于磁场变化而产生一种电场，是这个电场使导体中自由电子作 定向运动而形成电流。麦克斯韦还认为，即使没有导体，这种电 场同样存在。这种由变化磁场激发的电场称为感生电场。
大学物理练习题 电磁感应定律 动生电动势
v B
bl c
(B) ε
=
0 ，U a
−Uc
=
−
1 2
Bωl 2
。
ω
(C) ε
=
Bωl 2 ，U a
−Uc
=
1 2
Bωl 2 。
(D)
ε
=
Bωl 2 ，U a
−Uc
=
−
1 2
Bωl 2 。
a 二、填空题
1. 如图所示，半径为r1的小导线环，置于半径为r2的大导线环中心，
二者在同一平面内，且r1 << r2。在大导线环中通有正弦电流I=I0sinωt， 其中ω、I为常数，t为时间，则任一时刻小导线环中感应电动势的大小
(A) A 点比 B 点电势高。
O
(B) A 点与 B 点电势相等。
C
(C) A 点比 B 点电势低。 (D) 有稳恒电流从 A 点流向 B 点。
A
O′
B
5.
如图所示，直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中，磁场
v B
平行于
ab边，bc的长度为l。当金属框架绕ab边以匀角速度ω转动时，abc回路 b
势为
，金属框内的总电动势为 。(规定电动势沿 abca 绕为正值)
ω
v
a
B
l
l
c
bl
×××××
× ×ω × × A× ××××× × O× × r × × × × ×B × ×
18.
如右上图，在均匀磁场
r B
中，长为
L
的细杆
OA
绕
O
点在纸面内以
v
O
角速度ω 匀速转动，则杆上的动生电动势方向为
《大学物理》电磁感应练习题及答案
《大学物理》电磁感应练习题及答案一、简答题1、简述电磁感应定律答：当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，不论这种变化是什么原因引起的，回路中都会建立起感应电动势，且此感应电动势等于磁通量对时间变化率的负值，即dtd i φε-=。
2、简述动生电动势和感生电动势答：由于回路所围面积的变化或面积取向变化而引起的感应电动势称为动生电动势。
由于磁感强度变化而引起的感应电动势称为感生电动势。
3、简述自感和互感答：某回路的自感在数值上等于回路中的电流为一个单位时，穿过此回路所围成面积的磁通量，即LI LI =Φ=Φ。
两个线圈的互感M M 值在数值上等于其中一个线圈中的电流为一单位时，穿过另一个线圈所围成面积的磁通量，即212121MI MI ==φφ或。
4、简述位移电流与传导电流有什么异同答：共同点：都能产生磁场。
不同点：位移电流是变化电场产生的（不表示有电荷定向运动，只表示电场变化），不产生焦耳热；传导电流是电荷的宏观定向运动产生的，产生焦耳热。
5 简述感应电场与静电场的区别？答：感生电场和静电场的区别6、写出麦克斯韦电磁场方程的积分形式。
答：⎰⎰==⋅s v q dv ds D ρ dS tB l E s L ⋅∂∂-=⋅⎰⎰d 0d =⋅⎰S S B dS t D j l H s l ⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=⋅⎰⎰d 7、简述产生动生电动势物理本质答：在磁场中导体作切割磁力线运动时，其自由电子受洛仑滋力的作用，从而在导体两端产生电势差8、 简述磁能密度, 并写出其表达式答：单位体积中的磁场能量,221H μ。
9、 简述何谓楞次定律答：闭合的导线回路中所出现的感应电流，总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁感应的原因（反抗相对运动、磁场变化或线圈变形等）.这个规律就叫做楞次定律。
10、全电流安培环路定理答：磁场强度沿任意闭合回路的积分等于穿过闭合回路围成的曲面的全电流 s d t D j l d H s e •⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=•⎰⎰二、选择题1、有一圆形线圈在均匀磁场中做下列几种运动，那种情况在线圈中会产生感应电流( D )A 、线圈平面法线沿磁场方向平移B 、线圈平面法线沿垂直于磁场方向平移C 、线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向平行D 、线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向垂直2、有两个线圈，线圈1对线圈2的互感系数为21M ，而线圈2对线圈1的互感系数为12M .若它们分别流过1i 和2i 的变化电流且dt di dt di 21<，并设由2i 变化在线圈1中产生的互感电动势为12ε，由1i 变化在线圈1中产生的互感电动势为21ε，下述论断正确的是( D )A 、 12212112,εε==M MB 、 12212112,εε≠≠M MC 、 12212112,εε>=M MD 、 12212112,εε<=M M3、对于位移电流，下列四种说法中哪一种说法是正确的 ( A )A 、位移电流的实质是变化的电场B 、位移电流和传导电流一样是定向运动的电荷C 、位移电流服从传导电流遵循的所有规律D 、位移电流的磁效应不服从安培环路定理4、下列概念正确的是 ( B )。
(完整版)同时存在动生电动势和感生电动势问题办法例析
精心整理同时存在动生电动势和感生电动势问题方法例析 一、磁感应强度按B=kt 规律变化 例1：如图1所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r 0＝0.10Ω/m ，导轨的端点P 、Q 用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离l ＝0.20m 。
有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感强度B 与时间t 的关系为B ＝kt ，比例系数k ＝0.020T/s ，一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直，在t ＝0时刻，金属杆紧靠在P 、Q 端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t ＝6.0s 时金属杆所受的安培力。
分析和解：：以a 表示金属杆运动的加速度，在t 时刻，金属杆的位移：221at L =① 回路电阻：02Lr R =②解法一：求磁感应强度的变化率，需要将感生电动势和动生电动势叠加由图2据k tB =∆∆=，kt B （斜率） 金属杆的速度：at v =③回路的面积：Ll S =④回路的电动势等于感生电动势与动生电动势的代数和Blv tB S +∆∆=ε⑤ 感应电流：R i ε=⑥作用于杆的安培力：Bli F =⑦解以上诸式得t r l k F 022123=，代入数据为N F 31044.1-⨯= 解法二：求磁通量的变化率（勿须再求感生电动势）t 时刻的磁通量：322121klat at ktl BlL =⋅==ϕ 磁通量的变化量：)(2121213132313212t t kla klat klat -=-=-=∆ϕϕϕ 感应电动势：)(2121222*********t t t t kla t t t t kla t ++=--=∆∆=ϕε 在上式中当klL klat t t t t 323于是时0221====→∆ε 安培力：t r l k Lr klL ktl R ktl Bli F 02202323====ε. 代入数据，与解法一所得结果相同二、磁感应强度按B=k/t 规律变化例2：如图3所示，两根完全相同的光滑金属导轨OP 、OQ 固定在水平桌面上，精心整理导轨间的夹角为ο74=θ，导轨单位长度的电阻为r0＝0.10Ω/m 。
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这时，杆与导轨构成的回路的面积S=Ll
回路中的感应电动势
回路的总电阻 R＝2Lr0 回路中的感应电流 I=E/R 作用于杆的安培力 F＝Bli 解得
代入数据为 F=1.44×10－3 N
（3）探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间，回路中 感应电流的大小和方向。
解：（1）感应电流的大小和方向均不发生改变。因为金属棒滑到圆
弧任意位置时，回路中磁通量的变化率相同。
①
（2）0—t0时间内，设回路中感应电动势大小为E0，感应电流为I，
感应电流产生的焦耳热为Q，由法拉第电磁感应定律：
感生及动生电动势同时存在的几道题
1．如图所示，固定于水平绝缘面上的金属框架cdef，处在竖直向下 的匀强磁场中， 金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动。此时，adeb框成一个边长为l的正 方形，棒的电阻为r，其余部分电阻不计，开始时磁感应强度为B0。
若从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右作匀 速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度随时间变化的关系 是怎样的（写出B与t的关系式）？
② 根据闭合电路的欧姆定律：
③ 由焦定律及②③有：
④ （3）设金属进入磁场B0一瞬间的速度变v，金属棒在圆弧区域下滑 的过程中，机械能守恒：
⑤ 在很短的时间Δt内，根据法拉第电磁感应定律，金属棒进入磁场B0 区域瞬间的感应电动势为E，则：
、
⑥
由闭合电路欧姆定律及⑤⑥，求得感应电流：
⑦ 根据⑦讨ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ： I.当
时，I=0； II.当
时，
，方向为；
III.当
时，
，方向为 。
4．（03江苏、广东）如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面 上，每根导轨每米的电阻为r0=0.10Ω/m，导轨的端点P、Q用电阻可以 忽略的导线相连，两导轨间的距离l=0.20m。有随时间变化的匀强磁场 垂直于桌面，已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt，比例系 数k=0.020T/s。一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦滑动，在滑动过 程中保持与导轨垂直。在t=0时刻，金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用 下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t=6.0s时 金属杆所受的安培力。
解：
2．（08东城）如图所示，两根完全相同的光滑金属导轨OP、OQ固 定在水平桌面上，导轨间的夹角为θ=74°，导轨单位长度的电阻
为r0=0.10Ω/m。导轨所在空间有垂直于桌面向下的匀强磁场，且磁感应 强度B随时间t的变化关系为B=k/t，其中比例系数k=2T·s。将电阻不计 的金属杆MN放置在水平桌面上，在外力作用下，t=0时刻金属杆以恒定 速度v= 2m/s从O点开始向右滑动。在滑动过程中保持MN垂直于两导轨 间夹角的平分线，且与导轨接触良好。（已知导轨和金属杆均足够 长，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）在t=6.0s时，回路中的感应电动势的大小； （2）在t=6.0s时，金属杆MN所受安培力大小； （3）在t=6.0s时，外力对金属杆MN所做的功的功率。 解： （1）方法一： t=6.0s时，x=vt=12m 切割边长L=2xtg(θ/2)=3vt/2=18m 面积S=3t2=108m2
方法二：若分开计算两种电动势再求和 E1=BLv=12V
E=E1+E2=6V 方法三：B=k/t、S=3t2 Φ=BS=3kt=6t 利用数学求导
（2）t=6.0s时，回路总长度x+2xtg(θ/2)+2x/cos(θ/2)=5vt=60m 总电阻R=6Ω I=1A F=BIL=6N （3）P=Fv=12W 3．（07广东）如图（a）所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距 L，距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧，导轨左右两段处 于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁 场B0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B（t），如图 （b）所示，两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端，放置一质量为m的 金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时 间t0滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重 力加速度为g。 （1）问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否 发生改变？为什么？ （2）求0到时间t0内，回路中感应电流产生的焦耳热量。