Question

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

(1)若棒以v₀＝5 m/s的速率沿環面向右勻速滑動，求棒滑過圓環直徑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，要分析清楚產生感應電動勢的方式，若為導體切割磁感線類，宜用E＝Blv計算；若為磁場變化產生感生電場類，宜用E＝nS.