1、由法拉第电磁感应定律求解 例1、如图1所示,空间存在垂直于纸面的匀强磁场,在半径为a的圆形区域内、外,磁场方向相反,磁感应强度大小均为B,一半径为b、电阻为R的圆形导线环放置在纸面内,其圆心与圆形区域的中心重合,在内外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中,通过导线截面的电量q=____________。 图1 分析与解:已知垂直向里的圆形磁场半径为a,导线圆环的半径为b,设通过导线环的磁通量为,当合磁通量向里时: 当合磁通量向外时: 设经过磁通量减为零,由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得: 所以 或
2、结合动量定理求解 例2、如图2所示,长为L,电阻r=,质量的金属棒CD垂直横跨在位于水平面上的两条平行光滑导轨上,两导轨间距也为L,棒与导轨间接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有的电阻,量程为的电流表串接在一条导轨上,量程为的电压表接在电阻R的两端,垂直导轨平面匀强磁场向下穿过平面。现以恒定外力F使金属棒右移。当金属棒以的速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一个表未满偏。问, 图2 (1)此满偏的电表是什么表?说明理由。 (2)拉动金属棒的外力F为多大? (3)此时撤去外力F,金属棒将逐渐慢下来,最终停止在导轨上。求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的电量。 分析与解:(1)电压表满偏。若电流表满偏,则I=3A,U=IR=1.5V,大于电压表量程。 (2)由功能关系,而,所以 代入数据得 (3)对金属棒运用动量定理,有 两边求和 即 由电磁感应定律 解得 代入数据得。 |
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