Question

【题目】半径为 a 的圆形区域内有均匀磁场,磁感强度为 B = 0．2 T，磁场方向垂直纸面向里，半径为 b 的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中 a = 1．0 m，b = 2．0 m，金属环上分别接有灯 L1、L2，两灯的电阻均为 R = 2Ω．一金属棒 MN 与金属环接触良好, 金属棒的电阻为 r = 1 Ω，环的电阻忽略不计．

（1）若棒以 v0 = 5 m/s 的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径 OO′ 的瞬时（如图所示）MN 间的电压UMN和流过灯 L1 的电流I1；

（2）撤去中间的金属棒 MN，将右面的半圆环 OL2O′以OO′为轴向上翻转 90°，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为＝ T/s，求L1的功率P1．

Answer 1

【答案】（1）1V; 0．5A（2）0．5W

【解析】

试题分析：（1）金属棒切割磁场产生的感应电动势

电路中的电流

联立以上方程可得：

（2）、撤去金属棒并让磁场均匀变化时，产生的感应电动势

电路中的电流为

灯泡L1消耗的功率

联立以上方程可得：