如图所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向内.一根长度略大于导轨直径的导

如图所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向内.一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端,电路中的定值电阻为r,其余电阻不计,导体棒与圆形导轨接触良好.求:

(1)在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值;
(2)MN从左端到右端的整个过程中,通过r的电荷量;
(3)当MN通过圆导轨中心时,通过r的电流是多大?
mxymm003 1年前 已收到2个回答 举报

白天不怕夜的黑 春芽

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解题思路:(1)导体棒MN切割磁感线产生感应电流,根据法拉第电磁感应定律,从而求出从左端滑到右端导体棒产生的平均感应电动势,再由闭合电路欧姆定律可求出通过电阻的平均电流;
(2)根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流与电量的关系式求解通过导体棒的电荷量.
(3)由E=BLv求出导体棒MN通过圆导轨中心时产生的感应电动势,由闭合电路欧姆定律可求出通过电阻的电流.

(1)由法拉第电磁感应定律可得:E=n
△∅
△t,
则有:E=B
△S
△t
而圆形面积为:△S=πR2
导体棒运动的时间为:△t=
2R
v
再由闭合电路欧姆定律可得:I=
E
r=
πBRv
2r
(2)MN从左端到右端的整个过程中,通过r的电荷量:q=It
而闭合电路欧姆定律可得:I=
E
r
由法拉第电磁感应定律可得:E=n
△∅
△t
所以q=[△∅/r]=
πBR2
r
(3)当导体棒MN通过圆导轨中心时,
产生的感应电动势为E=2BRv
由闭合电路欧姆定律可得::I=
E
r
所以通过r的电流:I=2[BRv/r]
答:(1)在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值[πBRv/2r];
(2)MN从左端到右端的整个过程中,通过r的电荷量
πBR2
r;
(3)当MN通过圆导轨中心时,通过r的电流是2[BRv/r].

点评:
本题考点: 法拉第电磁感应定律;导体切割磁感线时的感应电动势.

考点点评: 考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律,且电量与磁通量的变化及电阻有关.并体现了平均感应电动势与瞬时感应电动势的区别及如何求解.

1年前

3

zucezuce 幼苗

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思路解析:导体棒从左向右滑动的过程中,切割磁感线产生感应电动势,对电阻r供电.
(1),计算平均电流,应该用法拉第电磁感应定律,先求出平均感应电动势.整个过程磁通量的变化为ΔΦ=BS=BπR2,所用的时间Δt=。。。,代入公式E=。。,平均电流为I=.。。
(2),电荷量的运算应该用平均电流,q=IΔt=。。.
(3),当MN通过圆形导轨中心时,切割磁感线的有效长度最大,l...

1年前

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