磁感應強度爲B的勻強磁場中,水平面內有一根彎成的金屬線POQ,其所在平面與磁場垂直,如圖所示,光滑長直導線MN...
問題詳情:
磁感應強度爲B的勻強磁場中,水平面內有一根彎成的金屬線POQ,其所在平面與磁場垂直,如圖所示,光滑長直導線MN與金屬線緊密接觸,起始時,且MN⊥OQ,所有導線單位長度電阻均爲r,當MN以速度v,平行於OQ向右勻速滑動時,求:
(1)閉合電路aOb中感應電流的大小和方向;
(3)整個迴路上產生的熱功率隨時間變化的規律。
【回答】
(1),方向由ba;(2)(L0+vt);(3)
【詳解】
(1)設經過時間t,則b點到O點的距離爲L0+vt,長直導線MN在迴路中的長度爲L0+vt,此時直導線產生的感應電動勢爲E=B(L0+vt)v,整個迴路的電阻R=(2+)(L0+vt)r,閉合電路aOb中感應電流的大小
I===
由楞次定律可判定迴路中電流的方向由ba。
(2)驅使MN作勻速運動的外力F大小等於安培力,則
F=BI(L0+vt)=(L0+vt)
(3)整個迴路上產生的熱功率
P=I2R=(2+)(L0+vt)r=
答:(1)閉合電路aOb中感應電流的大小爲,方向由ba;(2)驅使MN作勻速運動的外力隨時間變化的規律F=(L0+vt);(3)整個迴路上產生的熱功率P=。
知識點:法拉第電磁感應定律
題型:解答題