Question

（01年上海卷）（10分）半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B＝0.2T，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場(chǎng)同心地放置，磁場(chǎng)與環(huán)面垂直，其中a＝0.4m，b＝0.6m，金屬環(huán)上分別接有燈L₁、L₂，兩燈的電阻均為R₀＝2Ω，一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計(jì)

（1）若棒以v₀＝5m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動(dòng)，求棒滑過圓環(huán)直徑OO’的瞬時(shí)（如圖所示）MN中的電動(dòng)勢(shì)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(huán)OL₂O’以O(shè)O’為軸向上翻轉(zhuǎn)90º，若此時(shí)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化，其變化率為ΔB/Δt＝（4 /Ω）T/s，求L₁的功率。

Answer 1

解析：

（1）ε₁＝B2av＝0.2×0.8×5＝0.8V                   ①

 

I₁＝ε₁/R＝0.8/2＝0.4A                                        ②

 

（2）ε₂＝ΔФ/Δt＝0.5×πa²×ΔB/Δt＝0.32V     ③

 

P₁＝(ε­₂/2)²/R＝1.28×10²W                                 ④