Question

（15分）如圖所示，半徑為r₁的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(cè)開口處與右側(cè)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(chǎng)圓心重合。一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，不計(jì)棒與導(dǎo)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(dòng)，求棒滑過圓環(huán)直徑的瞬間產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)和流過R₁的電流。

（2）撤去棒MN后，閉合電鍵S₂，調(diào)節(jié)磁場(chǎng)，使磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率, 為常數(shù)，求電路穩(wěn)定時(shí)電阻R₃在t₀時(shí)間內(nèi)產(chǎn)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）E=2Br₁v₀（2）（3）

【解析】（1）棒MN的電動(dòng)勢(shì)E=2Br₁v₀    （2分）

流過R₁電流的大小I₁=，方向?yàn)樽宰笙蛴伊鬟^R₁（2分）

(2) 電動(dòng)勢(shì) （2分）

電流   （1分）

在時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱 （2分）

（3）電鍵閉合時(shí)，=           （2分）

電鍵斷開后，                 （2分）

流過電阻的電量 （2分）