Question

用电阻为18Ω的均匀导线弯成如图所示直径D=0.80m的封闭金属圆环，环上AB弧所对圆心角为60°，将圆环垂直于磁感线方

Answer 1

解题思路：由右手定则得直道线感应电流的方向．

根据几何关系求出此时导体棒的有效切割长度，注意外电路为弧ACB和弧AB的电阻并联，求出总电阻，进一步求出电流值，即可算出感应电动势和圆环上发热损耗的电功率．

（1）设直导线AB段的长度为L，圆环的直径为D，感应电动势为E，则有几何关系，

L=[D/2]=0.4m

所以：E=BLv=0.6v

由右手定则得直道线感应电流的方向由A向B．

（2）此时圆环上AB弧段的电阻：R_AB=[18/6]Ω=3Ω，ACB弧段的电阻：R_ACB=18×[5/6]Ω=15Ω

R_AB和R_ACB并联，其总电阻：R_外=2.5Ω

电源内电阻：r=1.25×0.40=0.50Ω

总电流应为：I=

E

R并+r=0.20A

设圆环上发热损耗的电功率为P，则：P=I²R_并=0.10W

答：（1）直导线AB段产生的感应电动势是0.6v，该段直导线中电流的方向是由A向B；

（2）此时圆环上发热损耗的电功率是0.10W．

点评：

本题考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化．

考点点评： 电磁感应与电路的结合问题，关键是弄清电源和外电路的构造，然后根据电学知识进一步求解．