Question

如圖所示，在虛線圓周內(nèi)有一均勻的磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B正以0.1T/s的變化率減小．在圓周內(nèi)放一金屬圓環(huán)（圖中實線），使圓環(huán)平面垂直磁場．已知此圓環(huán)半徑為0.1m．
（1）圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為多大？
（2）設(shè)圓環(huán)的電阻為1Ω，則圓環(huán)中的電流為多大？
（3）仍設(shè)圓環(huán)的電阻為1Ω，但在環(huán)上某處將圓環(huán)斷開，并在斷開形成的兩端點間接入一個4Ω的電阻，這兩端點的電壓為多大？

Answer 1

（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律，則有：
E=N

△?

△t

=N

△B

△t

?S=0.1×π×0．12V=3.14×10^-3V；
（2）由閉合電路歐姆定律，則有：
I=

E

r

=

3.14×10-3

1

A=3.14×10^-3A；
（3）由題意可知，電阻4Ω與圓環(huán)電阻1Ω，相串聯(lián)，則電阻4Ω的電壓為：
U=

E

R+r

R=

3.14×10-3

4+1

×4V=2.51×10^-3V；
答：（1）圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為3.14×10^-3V；
（2）設(shè)圓環(huán)的電阻為1Ω，則圓環(huán)中的電流為3.14×10^-3A；
（3）兩端點間接入一個4Ω的電阻，這兩端點的電壓為2.51×10^-3V．