如圖4-3-14所示，半徑為R的圓形導(dǎo)軌處在垂直于圓平面的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于紙面向內(nèi).一根長度略大于導(dǎo)軌直徑的導(dǎo)體棒MN以速率v在圓導(dǎo)軌上從左端滑到右端，電路中的定值電阻為r，其余電阻不計.導(dǎo)體棒與圓形導(dǎo)軌接觸良好.求：

圖4-3-14

(1)在滑動過程中通過電阻r的電流的平均值；

(2)MN從左端到右端的整個過程中，通過r的電荷量；

(3)當(dāng)MN通過圓導(dǎo)軌中心時，通過r的電流是多大？

思路解析：導(dǎo)體棒從左向右滑動的過程中，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，對電阻r供電.

(1)計算平均電流，應(yīng)該用法拉第電磁感應(yīng)定律，先求出平均感應(yīng)電動勢.整個過程磁通量的變化為ΔΦ=BS=BπR2，所用的時間Δt=，代入公式E==，平均電流為I=.

(2)電荷量的運算應(yīng)該用平均電流，q=IΔt=.

(3)當(dāng)MN通過圓形導(dǎo)軌中心時，切割磁感線的有效長度最大，l=2R，根據(jù)導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動勢公式E=Blv得：E=B·2Rv，此時通過r的電流為I=.

答案：(1)    (2)  (3)

練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖4-3-14所示，兩個互連的金屬圓環(huán)，粗金屬環(huán)的電阻是細(xì)金屬環(huán)電阻的二分之一。磁場垂直穿過粗金屬環(huán)所在區(qū)域。當(dāng)磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化時，在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，則a、b兩點間的電勢差為（　�。�?

圖4-3-14

A.E/2                              B. E

C. E                            D.E?

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖4-3-14所示，汽車的質(zhì)量為1.5×104 kg，以不變的速率先后駛過凹形橋面與凸形橋面，橋面圓半徑為15 m，如果橋面承受的最大壓力不得超過2×105 N，汽車允許的最大速率是多少？汽車以這個速率駛過橋面的最小壓力是多少？（g取10 m/s2）

圖4-3-14

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科目：高中物理 來源： 題型：

在固定的光滑水平桿(桿足夠長)上，套有一個質(zhì)量為m=0.5 kg的光滑金屬圓環(huán).一根長為L=1 m的輕繩，一端拴在環(huán)上，另一端系著一個質(zhì)量為M=2 kg的木塊,如圖4-3-14所示.現(xiàn)有一質(zhì)量為m0=20 g的子彈以v0=1 000 m/s的水平速度射穿木塊，子彈穿出木塊后的速度為v=200 m/s(不計空氣阻力和子彈與木塊作用的時間)，試問：

圖4-3-14

(1)當(dāng)子彈射穿木塊后，木塊向右擺動的最大高度為多大？

(2)當(dāng)木塊第一次返回到最低點時，木塊的速度是多大？

(3)當(dāng)木塊第一次返回到最低點時，水平桿對環(huán)的作用力是多大？

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科目：高中物理 來源：2012年人教版高中物理選修1-1 3.2法拉第電磁感應(yīng)定律練習(xí)卷（解析版） 題型：計算題

如圖4-3-14所示，半徑為R的圓形導(dǎo)軌處在垂直于圓平面的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于紙面向內(nèi).一根長度略大于導(dǎo)軌直徑的導(dǎo)體棒MN以速率v在圓導(dǎo)軌上從左端滑到右端，電路中的定值電阻為r，其余電阻不計.導(dǎo)體棒與圓形導(dǎo)軌接觸良好.求：

 

圖4-3-14

(1)、在滑動過程中通過電阻r的電流的平均值；

(2)、MN從左端到右端的整個過程中，通過r的電荷量；

(3)、當(dāng)MN通過圓導(dǎo)軌中心時，通過r的電流是多大？

 

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