如图14所示.半径为a的圆形区域内有匀强磁场.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R0=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OO� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图14所示，半径为a的圆形区域内有匀强磁场，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R₀=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OO′的瞬间（如图14所示），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OL₂O′以OO′为轴向上翻转90°，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为ΔB/Δt=4/π（T/s），求灯L₁的功率.

（1）当棒滑过圆环直径OO′的瞬时，棒的有效长度为2a，灯L₁、L₂是并联的.
F₁=B2av=0.2×0.8×5V=0.8V
I₁=E₁/R=0.8/2A=0.4A
（2）将右面的半圆环OL₂O′以OO′为轴向上翻转90°后，圆环的有效面积为半圆，其中B随时间是均匀变化的，注意此时灯L₁、L₂是串联的.
E₂=ΔΦ/Δt=（ΔB/Δt）×πa²/2=0.32V
P₁=（E₂/2）2/R=1.28×10^-2W
【试题分析】