Question

【題目】半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環(huán)面與磁場(chǎng)垂直，其中a＝0.4m，b＝0.6m.金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為R＝2Ω，一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計(jì).

（1）若棒以v0＝10m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動(dòng)，求棒滑過(guò)圓環(huán)直徑的瞬時(shí)，（如圖），MN中的電動(dòng)勢(shì)和流過(guò)燈L1的電流.

（2）撤去中間的金屬棒MN，將右面的半圓環(huán)以為軸向上翻轉(zhuǎn)90o，若此時(shí)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化，其變化率為，求L1的功率.

Answer 1

【答案】（1）1.6V，0.8A；（2）3.2×10-3W

【解析】

（1）棒滑過(guò)圓環(huán)直徑OO′的瞬時(shí)，MN中的電動(dòng)勢(shì)

E1=B2av=0.2×0.8×10V=1.6V①

等效電路如圖(1)所示，流過(guò)燈L1的電流

；②

故流過(guò)燈L1的電流為0.8A；

（2）撤去中間的金屬棒MN，將右面的半圓環(huán)OL2O′以OO′為軸向上翻轉(zhuǎn)90°，半圓環(huán)OL1O′中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，燈L2為外電路，等效電路如圖(2)所示，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

③

L1的功率