如图所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向内.一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端,电路中

◎ 题目

如图所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向内.一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端,电路中的定值电阻为r,其余电阻不计,导体棒与圆形导轨接触良好.求:
(1)在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值;
(2)MN从左端到右端的整个过程中,通过r的电荷量;
(3)当MN通过圆导轨中心时,通过r的电流是多大?
魔方格

◎ 答案

(1)由法拉第电磁感应定律可得:E=n
△?
△t

则有:E=B
△S
△t

而圆形面积为:△S=πR2
导体棒运动的时间为:△t=
2R
v

 再由闭合电路欧姆定律可得:I=
E
r
=
πBRv
2r

(2)MN从左端到右端的整个过程中,通过r的电荷量:q=It
 而闭合电路欧姆定律可得:I=
E
r

由法拉第电磁感应定律可得:E=n
△?
△t

所以q=
△?
r
=
πBR2
r

(3)当导体棒MN通过圆导轨中心时,
产生的感应电动势为E=2BRv  
由闭合电路欧姆定律可得::I=
E
r

   所以通过r的电流:I=2
BRv
r
 
答:(1)在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值
πBRv
2r

(2)MN从左端到右端的整个过程中,通过r的电荷量
πBR2
r

(3)当MN通过圆导轨中心时,通过r的电流是2
BRv
r

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向内.一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端,电路中…”主要考查了你对  【法拉第电磁感应定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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