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

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  • 解题思路:(1)导体棒MN切割磁感线产生感应电流,根据法拉第电磁感应定律,从而求出从左端滑到右端导体棒产生的平均感应电动势,再由闭合电路欧姆定律可求出通过电阻的平均电流;

    (2)根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流与电量的关系式求解通过导体棒的电荷量.

    (3)由E=BLv求出导体棒MN通过圆导轨中心时产生的感应电动势,由闭合电路欧姆定律可求出通过电阻的电流.

    (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].

    点评:

    本题考点: 法拉第电磁感应定律;导体切割磁感线时的感应电动势.

    考点点评: 考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律,且电量与磁通量的变化及电阻有关.并体现了平均感应电动势与瞬时感应电动势的区别及如何求解.

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