如图(a)所示,半径为r1的圆形区域内有匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直纸面向里,半径为r2的阻值为R的金属圆环与磁场同心放置,圆环与阻值也为R的电阻R1连接成闭合回路,一金属棒MN与金属环接触良好,棒MN单位长度的电阻为λ,导线电阻不计。 (1)若

admin2017-04-28  30

问题 如图(a)所示,半径为r1的圆形区域内有匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直纸面向里,半径为r2的阻值为R的金属圆环与磁场同心放置,圆环与阻值也为R的电阻R1连接成闭合回路,一金属棒MN与金属环接触良好,棒MN单位长度的电阻为λ,导线电阻不计。
(1)若棒以v0的速率水平向右匀速滑动,当棒MN滑过圆环直径的瞬时(图a),求流过电阻R1的电流大小与方向;
(2)若撤去中间的金属棒MN,若磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示,图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0,求0至t0时间内通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热量。

选项

答案(1)[*] 由电磁感应定律,导体在磁场中运动切割磁感线而产生动生电动势。当棒MN以v0的速率水平向右滑过圆环直径的瞬时,棒MN两端产生的电动势大小为E=B.2r1.v0。由上图可得,电路总电阻[*]总电流[*],通过电阻A的电流[*],方向为a→b。 (2)由题干(b)图可得B=B0(1一[*]),当撤去中间的金属棒MN,磁场随时问变化时,金属环中产生感生电动势,大小为[*],通过电阻A的电流[*],在0至t0时间内通过电阻A上的电荷量[*]

解析
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