题目内容
半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为B=0.2T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心地放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4m,b=0.6m.金属环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R=2Ω,一金属棒MN与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计.
(1)若棒以v0=5m/s的速率,在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径的瞬时(如图),MN中的电动势和流过灯L1的电流.
(2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环以为轴向上翻转90o后,磁场开始随时间均匀变化,其变化率为,求L1的功率.
(1)棒滑过圆环直径OO′ 的瞬时,MN中的电动势
E1=B2a v=0.2×0.8×5=0.8V ①
等效电路如图(1)所示,流过灯L1的电流
I1=E1/R=0.8/2=0.4A ②
(2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环OL2O′ 以OO′ 为轴向上翻转90??,半圆环OL1O′中产生感应电动势,相当于电源,灯L2为外电路,等效电路如图(2)所示,感应电动势
E2=ΔФ/Δt=0.5×πa2×ΔB/Δt=0.32V ③
L1的功率
P1=(E??2/2)2/R=1.28×10-2W
解析:
略
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