题目内容
【题目】在图示半径为
的圆面内，存在变化的、均匀的磁场，磁感应强度
的方向垂直于圆面向里，其变化率
为恒量，
与同方向，圆面的圆心位于坐标原点.现把一由金属丝与尼龙丝连接而成的圆环放入该磁场，圆环正好与分布有磁场的圆面的周界重合，金属丝的电阻为
，尼龙丝
位于第一象限.
（1）若把一内阻为
的小电压表接在金属丝两端
、
之间，连接电压表的导线与位于第一象限的尼龙丝重合，其电阻忽略不计，则电压表的读数为多少？电压表的正极应接在金属丝的哪一端？
（2）若把此电压表放在坐标原点，接线与
轴和
轴重合，则其电压读数又为多少？
【答案】（1）
，电压表正极连接在B端 ，（2）
【解析】
（1）电压表的连接导线与金属丝（四分之三圆孤）构成感应电流的回路，感应电流大小为
，方向为逆时针方向.
电压表读数为
.
（注意电压表读数并不等于
、
两点之间的电压）
金属丝视为电源，电流在电源内部从负极流向正极，可判断电压表正极连接在端，应使感应电流从正极经电压表流向负极.
（2）电压表放在坐标原点时，其回路的电动势为
所以电压表读数为
.
电磁感应现象的研究与闭合电路是密不可分的，与我们熟悉的恒定直流相比较，感应电路中电源的电动势是呈分布状态的，而电路中因电阻引起的电势降落往往也是呈分布状态的，两种分布状态相互重叠，电路中两点间的电势差则是这两种分布共同作用的结果.
另一方面，当电路中接入电压表时，连接电压表的导线不可避免地构成回路的一部分，若电动势是由变化的磁场引起的，或者连接电压表的导线也在切割磁感线，则其上必然也分布着电动势，电压表的读数不再是其两点间的电势差，由电压表的工作原理可知，其读数为
.
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