Question

平行軌道PQ、MN兩端各接一個阻值R₁=R₂=8Ω的電阻，軌道間距L=1m，軌道很長，本身電阻不計．軌道間磁場按如圖所示的規(guī)律分布，其中每段垂直紙面向里和向外的磁場區(qū)域?qū)挾染鶠?cm，磁感應(yīng)強度的大小均為B=1T，每段無磁場的區(qū)域?qū)挾染鶠?cm，導(dǎo)體棒ab本身電阻r=1Ω，與軌道接觸良好．現(xiàn)使ab以v=10m/s向右勻速運動．求：
（1）當(dāng)導(dǎo)體棒ab從左端進入磁場區(qū)域時開始計時，設(shè)電流方向從a流向b為正方向，請你在i-t坐標(biāo)系中畫出流過導(dǎo)體棒ab的電流隨時間的變化關(guān)系圖象（至少畫出兩個周期的圖象）．
（2）整個過程中流過導(dǎo)體棒ab的電流為交變電流，求出流過導(dǎo)體棒ab的電流有效值．

Answer 1

【答案】分析：（1）棒ab切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢相當(dāng)于電源，兩個外電阻并聯(lián)；根據(jù)切割公式E=BLv求解感應(yīng)電動勢，然后根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電流．
（2）先求解出每個周期的熱量情況，然后根據(jù)有效值定義求解．
解答：解：（1）ab在兩磁場中切割磁場產(chǎn)生的電動勢E=BLV=10（V）
則ab中的感應(yīng)電流大小均為（A）
流過導(dǎo)體棒ab的電流隨時間變化規(guī)律如圖所示．

（2）由電流圖象得流過ab棒的電流周期為T=6×10^-3s
由
則
答：
（1）流過導(dǎo)體棒ab的電流隨時間的變化關(guān)系圖象如圖所示．
（2）流過導(dǎo)體棒ab的電流有效值是．
點評：本題關(guān)鍵理清電路結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)閉合電路歐姆定律、切割公式、有效值定義列式求解．