Question

如圖所示，半徑為r₁的圓形區(qū)域內有勻強磁場，磁場的磁感應強度大小為B₀、方向垂直紙面向里，半徑為r₂的金屬圓環(huán)右側開口處與右側電路相連，已知圓環(huán)電阻為R，電阻R₁= R₂= R₃=R，電容器的電容為C，圓環(huán)圓心O與磁場圓心重合。一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，不計棒與導線的電阻，電鍵S₁處于閉合狀態(tài)、電鍵S₂處于斷開狀態(tài)。

 

（1）若棒MN以速度v₀沿環(huán)向右勻速滑動，求棒滑過圓環(huán)直徑的瞬間產生的電動勢和流過R₁的電流。

（2）撤去棒MN后，閉合電鍵S₂，調節(jié)磁場，使磁感應強度B的變化率, 為常數(shù)，求電路穩(wěn)定時電阻R₃在t₀時間內產生的焦耳熱；

（3）在（2）問情形下，求斷開電鍵S₁后流過電阻R₂的電量。

 

Answer 1

【答案】

（1）電動勢E=2Br₁v₀   I₁=，方向

為自左向右流過R₁

（2）（3）

【解析】（1）棒MN的電動勢E=2Br₁v₀    （2分）

流過R₁電流的大小I₁=，方向為自左向右流過R₁（2分）

 (2) 電動勢 （2分）

電流   （1分）

在時間內產生的焦耳熱 （2分）

（3）電鍵閉合時，=           （2分）

電鍵斷開后，                 （2分）

流過電阻的電量 （2分