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关于电磁感应把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/09 18:17:48
关于电磁感应
把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,一长度为2a,电阻等于√3R,粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触,当金属棒以恒定速度v向右移动图示位置时,求:
(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压Umn
(2)金属棒所受磁场力的大小和方向
刚开始觉得应该没有感应电压,后来仔细一分析,当金属棒向左运动时,在左边的闭合部分因为磁通量越来越大,根据法拉第电磁感应定律,会产生逆时针方向的感应电动势,大小沿左边的闭合部分均匀分布,反映在金属棒上的感应电动势是指向上面的;而在右边的闭合部分因为磁通量越来越小,会产生顺时针方向的感应电动势,反映在金属棒上的感应电动势也是指向上面的,所以并不会互相抵消.
相反因为两边磁通量的变化率都是一样的,由此在金属棒里面的感应电动势大小也是一样的.两个大小一样的感应电动势相当于是一个并联关系,所以并不会互相影响.
以圆心为原点画X,Y轴,假设某一位置时金属棒与圆环的接点与X轴之间的夹角为θ,则随着金属棒的移动,这个夹角在0~180°之间变化.当在某一个角度θ时,棒的有效切割长度L=2asinθ,此时的感应电动势:
E=BvL=Bv2asinθ,
金属棒的单位长度电阻为√3R/2a,则长度L时的电阻r=√3R/2a*(2asinθ)=√3Rsinθ.
当在图示的位置时cosθ=1/2,所以此时:
θ=π/3,
感应电动势E=√3Bva
金属棒有效电阻r=3R/2
(1)在图示位置,圆环左边部分的等效电阻r1=2R/2π*(π/3)=R/3,右边部分的等效电阻r2=5R/3,两个电阻并立案后等效电阻r'=5/18R
于是可以清楚地画出一个等效电路图,求出:
棒上电流大小I =E/(r+r')=√3Bva/(3R/2+5/18R)=16√3Bva/9R
棒两端的电压Umn=I*r'=16√3Bva/9R*(5/18R)=40√3Bva/91
(2)很显然,由于金属棒中电流向上,所以根据左手定则磁场力F应该向左.(其实不用判定,一定与运动方向相反).
F=BIL=B*(16√3Bva/9R)*(√3a)=16B^2va^2/3R
关于电磁感应把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示, .把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,一长度为2 把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中, 3、把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,如 有一只粗细均匀、直径为d、电阻为r的光滑金属圆环水平放置在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中,其俯视图如图所示 一道物理电磁感应题如图所示,粗细均匀的电阻为r的金属圆环,放在图示的匀强磁场中,磁感应强度为B,圆环直径长为L,电阻为r 把总电阻为2r的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环 如图所示,电阻为r的粗细均匀金属丝弯成的闭合圆环放在匀强磁场中,磁感应强度为B,圆环直经为L,另一长度为L,电阻为 把一个面积为S,总电阻为R的圆形金属坏平放在水平面上,磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下 ,把环翻转180度,流过环某一截 如图所示,水平放置的平行金属导轨间距为l,左端与一电阻R相连.导轨间有竖直向下的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.金属杆a 如图所示,在空间存在一竖直向下、磁感应强度为B的有界匀强磁场,在光滑的水平面上有一边长为L,电阻为R 把一个面积为S,总电阻为R的圆形金属环平放在水平面上,如图所示,磁感强度为B的匀强磁场竖直向下,当把环翻转180°的过程