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)與磁場(chǎng)同心地放置，磁場(chǎng)與環(huán)面垂直，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＝5m/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后，磁場(chǎng)開(kāi)始隨時(shí)間均勻變化，其變化率為，求L1的功率.

 

【答案】

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

E1=B2a v=0.2×0.8×5=0.8V           ①

等效電路如圖（1）所示，流過(guò)燈L1的電流

I1=E1/R=0.8/2=0.4A  ②

（2）撤去中間的金屬棒MN，將右面的半圓環(huán)OL2O′ 以O(shè)O′ 為軸向上翻轉(zhuǎn)90º，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)

E2=ΔФ/Δt=0.5×πa2×ΔB/Δt=0.32V     ③

L1的功率

P1=(E­2/2)2/R=1.28×10-2W

【解析】略

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B=0.3T，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場(chǎng)同心放置，磁場(chǎng)與環(huán)面垂直，其中a=0.2m，b=0.4m，金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為R=1Ω，一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒單位長(zhǎng)度的電阻R0=0.5Ω/m，金屬環(huán)的電阻忽略不計(jì)．求：
（1）若棒以v0=3m/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OO’的瞬時(shí)（如圖所示）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)OL2O′以O(shè)O′為軸逆時(shí)針向上翻轉(zhuǎn)90°，若此時(shí)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化，其變化率為
△B
△t
=
8T
π
s
，求L1的功率；
（3）在問(wèn)題（2）的情景后，如果磁感強(qiáng)度B不變，將右面的半圓環(huán)OL2O′以O(shè)O′為軸順時(shí)針勻速翻轉(zhuǎn)90°，分析此過(guò)程中燈L2的亮度如何變化？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2001?上海）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)與磁場(chǎng)同心地放置，磁場(chǎng)與環(huán)面垂直，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=5m/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OO′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)OL2O′以O(shè)O′為軸向上翻轉(zhuǎn)90°后，磁場(chǎng)開(kāi)始隨時(shí)間均勻變化，其變化率為
△B
△t
=
4
π
T/s，求L1的功率．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，空間存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng)，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)、外，磁場(chǎng)方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B．一半徑為b，電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合．在內(nèi)、外磁場(chǎng)同時(shí)由B均勻地減小到零的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線截面的電量Q=
|(πb2-2πa2)B|
R
|(πb2-2πa2)B|
R
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，兩個(gè)電子從P孔沿半徑PO方向射入磁場(chǎng)后，分別從A、C孔射出，已知圓心角∠POA=90°、∠POC=120°．則從AC射出的電子速度大小vA：vC=
1：
3
1：
3
，它們?cè)诖艌?chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間之比tA：tC=
3：2
3：2
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)在一空間有方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，向外的磁場(chǎng)分布在一半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)，向內(nèi)的磁場(chǎng)分布在除圓形區(qū)域外的整個(gè)區(qū)域，該平面內(nèi)有一半徑為b（b＞
2
a）的圓形線圈，線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線圈與半徑為a的圓形區(qū)域是同心圓．從某時(shí)刻起磁感應(yīng)強(qiáng)度開(kāi)始減小到
B
2
，則此過(guò)程中該線圈磁通量的變化量的大小為（　�。�

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