Question

【題目】把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，一長(zhǎng)度為2a，電阻等于R，粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的接觸，當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)環(huán)心O時(shí)，求：

(1)棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓；

(2)圓環(huán)消耗的熱功率和在圓環(huán)及金屬棒上消耗的總熱功率．

Answer 1

【答案】(1) ，由N→M， (2) ，

【解析】　(1)金屬棒MN切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv=2Bav

外電路的總電阻為

金屬棒上電流的大小為

電流方向從N到M金屬棒兩端的電壓為電源的路端電壓

(2)圓環(huán)消耗的熱功率為外電路的總功率

圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率為電路的總功率