问题标题:
【(2014•浙江模拟)如图所示,匝数为N1的原线圈和匝数为N2的副线圈绕在同一闭合的铁芯上,两线圈的电阻不计,组成一理想变压器,副线圈两端与一阻值为R电阻相联,原线圈两端与平行金】
问题描述:

(2014•浙江模拟)如图所示,匝数为N1的原线圈和匝数为N2的副线圈绕在同一闭合的铁芯上,两线圈的电阻不计,组成一理想变压器,副线圈两端与一阻值为R电阻相联,原线圈两端与平行金属导轨相联,道轨之间距离为l,其电阻可不计.在虚线的左侧存在方向与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度为B.pq是一质量为m电阻为r且和导轨垂直放置的金属杆,它可在导轨上沿与导轨平行的方向无摩擦地滑动.假设在任何同一时刻通过每一匝线圈的磁通量都相同.现于t=0时开始对导体棒施加一外力,使导体棒从静止出发以恒定的加速度a向左做匀加速运动,不考虑连接导线的自感,若已知在某时刻t时原线圈中电流强度为I1.试求:

(1)t时刻外力的功率P1.

(2)t时刻电阻R上消耗的功率.

(3)变压器中磁场能增量随时间变化率.

(4)金属杆动能增量随时间变化率.

孙一康回答:
  (1)令t时刻作用在金属棒上作用力为F,根据牛顿第二定律得:F1-BI1l=ma…①外力的功率P1满足:PF=F1v1…②v1=at…③由①②③解得:PF=(BI1l+ma)at.(2)原线圈两端电压U1满足:U1=Blat-I1r…④副线圈两端电压U...
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