Question

【題目】半徑為a、右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長(zhǎng)為2a的導(dǎo)體直桿，它們單位長(zhǎng)度電阻均為R0，圓環(huán)水平固定放置，環(huán)內(nèi)區(qū)域分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。直桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，直桿始終與圓環(huán)良好接觸，其位置由 θ 確定。求：

（1）當(dāng)θ＝時(shí)，直桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E的大小；

（2）當(dāng)導(dǎo)體直桿處于如圖所示位置，且θ＝時(shí)，直桿受的安培力F的大小

Answer 1

【答案】（1）Bav（2）

【解析】試題分析：根據(jù)幾何關(guān)系求出此時(shí)導(dǎo)體棒的有效切割長(zhǎng)度，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出電動(dòng)勢(shì)．注意總電阻的求解，進(jìn)一步求出電流值，即可算出安培力的大小．

（1）時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系得出此時(shí)導(dǎo)體棒的有效切割長(zhǎng)度是a，所以桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為Bav，

（2）時(shí)，由于所對(duì)小弧是斷路，而大弧是通路，故電路中總電阻是，所以桿受的安培力大小為： ，