Question

【題目】如圖所示，把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為的圓環，水平固定在豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中，一長度為，電阻等于R，粗細均勻的金屬棒MN放在圓環上，它與圓環始終保持度良好的接觸。當金屬棒以恒定速度向右移動經過環心O時，求：

（1）棒上的電流的大小和方向及棒兩端的電壓UMN；

（2）在圓環和金屬棒上消耗的總熱功率。

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：（1）導體棒運動產生電流，它相當于電源，內阻為R，電動勢為： ，畫出等效電路圖如圖所示，根據右手定則，金屬棒中電流從N流向M，所以M相當于電源的正極，N相當于電源的負極．

外電路總電阻為： ，根據閉合電路歐姆定律，棒上電流大小為：

棒兩端電壓是路端電壓，將數據代入④式解得： 。

（2）圓環和金屬棒上的總熱功率為：

解得：