题目内容
【题目】把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,一长度为2a , 电阻等于R , 粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触,当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时,求:
(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN;
(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率.
【答案】
(1)
把切割磁感线的金属棒看成一个具有内阻为R,电源电动势为E的电源,两个半圆环看成两个并联电阻,画出等效电路如图所示:
等效电源电动势为:E=Blv=2Bav;
外电路的总电阻
棒上电流大小为 ,电流方向从N流向M;
所以棒两端的电压为:UMN= ·E= Bav;
(2)
)圆环和金属棒上消耗的总热功率为: .
【解析】本题关键是要分析清楚电路结构,画出等效电路图:
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