Question

半徑為a的圓形區域內有均勻磁場，磁感強度為B＝0.2 T，磁場方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環與磁場同心地放置，磁場與環面垂直，其中a＝0.4 m，b＝0.6 m，金屬環上分別接有燈L₁、L₂，兩燈的電阻均為R₀＝2 Ω，一金屬棒MN與金屬環接觸良好，棒與環的電阻均忽略不計

(1)若棒以v₀＝5 m/s的速率在環上向右勻速滑動，求棒滑過圓環直徑O的瞬時(如圖所示)MN中的電動勢和流過燈L₁的電流．

(2)撤去中間的金屬棒MN將右面的半圓環OL₂以O為軸向上翻轉90o，若此時磁場隨時間均勻變化，其變化率為ΔB/Δt＝(4/Ω)T/s，求L₁的功率．

Answer 1

答案：
解析：

(1)ε1＝B2av＝0.2×0.8×5＝0.8 V　① 　　I1＝ε1/R＝0.8/2＝0.4 A　② 　　(2)ε2＝ΔФ/Δt＝0.5×πa2×ΔB/Δt＝0.32 V　③ 　　P1＝(ε2/2)2/R＝1.28×102 W　④ 　　評分標準：全題13分．第(1小題6分，第(2)小題7分．其中 　　(1)正確得出①式得3分，得出②式得3分； 　　(2)得出③式4分，得出④式得3分．