Question

如圖4-3-6所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一半徑r₀=50 cm的圓形導(dǎo)軌，上面有四根導(dǎo)體棒，一起以角速度ω=10³ rad/s，沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩龠\(yùn)動(dòng)，圓導(dǎo)軌邊緣與圓心處通過(guò)電刷與外電路連接，若每根導(dǎo)體棒的有效電阻R₀=0.4 Ω，外接電阻?R=3.9 Ω，求：

圖4-3-6

（1）每根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通和斷開(kāi)時(shí)兩電表的讀數(shù).（R_V→∞，R_A→0）

Answer 1

思路解析：（1）每根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

E=BL V=50 V.

（2）四根導(dǎo)體棒一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每根棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都相同，相當(dāng)于四個(gè)相同的電源并聯(lián)，其總電動(dòng)勢(shì)為E=E₁=50 V，總內(nèi)阻為r=R₀=0.10 Ω

當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，外電路開(kāi)路，電流表的讀數(shù)為零，電壓表的讀數(shù)等于電源的電動(dòng)勢(shì)為50 V.

當(dāng)S接通時(shí)，電路總電阻R′=r+R=(0.1+3.9) Ω=4 Ω，電流I= A=12.5 A，即電流表示數(shù)為12.5 A.此時(shí)電壓表示數(shù)為R兩端電壓，U=IR=12.5×3.9 V=48.75 V.

答案：（1）50 V  （2）S接通時(shí)，I_A=12.5 A,U_V=48.75 V；S斷開(kāi)時(shí)，I_A=0,U_V=50 V.