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如圖4-21所示，粗細均勻的金屬環(huán)的電阻為R，可轉動的金屬桿OA的電阻為R/4，桿長為L，A端與環(huán)相接觸，一定值電阻分別與桿的端點O及環(huán)邊接觸，棒OA在垂直于環(huán)面向里的磁感應強度為B的勻強磁場中，以角速度ω沿順時針方向轉動，又定值電阻為R/2，求電路中的總電流的范圍.

圖4-21

思路解析：設某一時刻金屬桿轉至題圖所示的位置，因金屬桿勻速轉動而切割磁感線運動產生感應電動勢，金屬桿部分相當于電源，金屬環(huán)上由A沿順時針方向到D和由逆時針方向到D的兩部分（電阻分別設為Rx和Ry）并聯，再與定值電阻R/2串聯，組成外電路，等效電路如圖所示，則電源電動勢E=BL2ω/2，電路的總電阻R總=R外+r =R/2+R并+R/4=3R/4+R并，由閉合電路歐姆定律可求電路總電流I=E/R總=，其中R并=RxRy/（Ry+Rx），由于Ry+Rx為定值，當Ry=Rx時，RxRy有最大值，即R并有最大值為R/4.所以Imin=BL2ω/（2R）；當Rx=0(或Ry=0)時，Imax=2BL2ω/(3R),從而≤I≤.

答案：≤I≤


練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，打點計時器使用的交流電的頻率為50Hz，記錄小車運動的紙帶如圖8所示，在紙帶上標記0、1、2、3、4、5、6、7共8個計數點（圖中計數點6、7沒有畫出），相鄰兩計數點之間還有四個點未畫出，紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺，其零點跟計數點“0”對齊．
（1）在這個實驗中，下列說法正確的是
C
C

A．長木板一定要水平擺放，不能一端高一端低
B．在紙帶上選計數點時必須從打下的第一個點算起
C．應先接通電源，再釋放小車
D．作v-t圖時，所描出的線必須經過每一個點
（2）把從圖8中讀出的三個計數點1、3、5跟0點的距離填入下列表格中．
距離 d1 d3 d5
測量值/cm
1.20
1.20
5.40
5.40
12.00
12.00
（3）小車通過計數點“2”的瞬時速度為v2=
0.21
0.21
 m/s．（保留二位有效數字）
（4）粗測小車的加速度是a=
0.60
0.60
 m/s2．
（5）該同學在測量的時候忘記將計數點7到0點的距離記錄下來，根據前面的數值，可以推算出計數點7到0的距離為
21.00
21.00
cm．

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