Question

如圖所示，半徑為a的圓形區(qū)域(圖中虛線)內(nèi)有勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B＝0.2 T，半徑為b的金屬圓環(huán)與虛線圓同心、共面的放置，磁場與環(huán)面垂直，其中a＝0.4 m、b＝0.6 m；金屬環(huán)上分別接有燈L₁、L₂，兩燈的電阻均為2 Ω.一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均不計．

(1)若棒以v₀＝5 m/s的速率沿環(huán)面向右勻速滑動，求棒滑過圓環(huán)直徑OO′的瞬間，MN中的電動勢和流過燈L₁的電流．

(2)撤去中間的金屬棒MN，將左面的半圓弧OL₁O′以MN為軸翻轉(zhuǎn)90°，若此后B隨時間均勻變化，其變化率為＝ T/s，求燈L₂的功率．

 

Answer 1

【答案】

(1)0.8 V 0.4 A (2)1.28×10^－2 W

【解析】(1)棒滑過圓環(huán)直徑OO′的瞬間，MN中的電動勢為動生電動勢，E＝B·2a·v＝0.8 V.

流經(jīng)L₁的電流I＝＝0.4 A

(2)電路中的電動勢為感生電動勢，E＝·

燈L₂的功率P₂＝²R_L2＝1.28×10^－2 W

點評 求電路中的電動勢時，要分析清楚產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的方式，若為導體切割磁感線類，宜用E＝Blv計算；若為磁場變化產(chǎn)生感生電場類，宜用E＝nS.