题目内容
如图2-18所示,用相同的绝缘导线围成两个圆环P、Q,每个圆环的半径均为r,电阻均为R,两环均过对方的圆心,交叠于A、C两点,交点彼此绝缘.在两环交叠区域内,有垂直于圆环平面向上的匀强磁场,交叠区域的圆环导线恰好在磁场边缘,当磁场的磁感应强度从零按规律B=kt均匀增加时,求:![]()
图2-18
(1)通过两环的感应电流的大小和方向;
(2)当磁感应强度增加到B0时,圆环P受到的磁场力的大小和方向.
解析:(1)磁场区域(即两圆交叠区域)面积为
S=2(πr2×
)=
(扇形的面积减去三角形的面积)
每个圆环中产生的感应电动势的大小为E=
=kS;感应电流I=
;根据楞次定律可判断方向为:两环都是顺时针方向.
(2)圆环P所受的安培力的大小等效于长度是弦AC的直导线所受的安培力F=B0ILAC,将电流代入得到:F=
,方向向左.
答案:(1)I=
,方向顺时针
(2)F=
,方向向左.
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