在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0. 4 T的勻強(qiáng)磁場中放一個半徑 50 cm的圓形導(dǎo)軌，上面擱有互相垂直的兩根導(dǎo)體棒，一起以角速度rad/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動。圓導(dǎo)軌邊緣和兩棒中央通過電刷與外電路連接，若每根導(dǎo)體棒的有效電阻為= 0. 8Ω，外接電阻R＝3. 9Ω，如圖所示，求：

（1）每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢．

（2）當(dāng)電鍵S接通和斷開時兩電表示數(shù)（假定）。

（1）每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

（2）此時電壓表示數(shù)即路端電壓為48. 75 V（電壓表示數(shù)）


解析:

（1）每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

（2）兩根棒一起轉(zhuǎn)動時，每半根棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相同、方向相同（從邊緣指向中心），相當(dāng)于四個電動勢和內(nèi)阻相同的電池并聯(lián)，得總的電動勢和內(nèi)電阻為0. 1Ω

當(dāng)電鍵S斷開時，外電路開路，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)等于電源電動勢，為50 V

當(dāng)電鍵S接通時，全電路總電阻為4Ω

由閉合電路歐姆定律得電流（即電流表示數(shù)）為12. 5 A

此時電壓表示數(shù)即路端電壓為48. 75 V（電壓表示數(shù)）

或48.75 V。

練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源：成功之路·突破重點(diǎn)線·物理（學(xué)生用書） 題型：022

　　在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.2T的勻強(qiáng)磁場中，有一面積S＝30cm2的矩形線框，線框平面與磁場方向垂直，這時穿過線框平面的磁通量為________Wb．

　　若從圖所示位置開始繞垂直于磁場方向的軸轉(zhuǎn)過角，這時穿過線框平面的磁通量為________Wb．從圖示位置開始，再轉(zhuǎn)過角的過程中，穿過線框平面的磁通量變化為________Wb．

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在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.1T的勻強(qiáng)磁場中，有一長為20cm的直導(dǎo)線，垂直切割磁感線．為了使導(dǎo)線兩端產(chǎn)生電勢差每秒均勻增加0.1V，那么移動導(dǎo)線的最小加速度a為________．

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如圖所示，矩形線圈abcd的匝數(shù)為N＝50匝，線圈ab的邊長為l1＝0.2 m，bc的邊長為l2＝0.25 m，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.4 T的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁感線且通過線圈中線的軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度ω＝100rad/s，若線圈自身電阻為r＝1 Ω，負(fù)載電阻R＝9 Ω．試求：

(1)穿過線圈平面的最大磁通量Φm；

(2)線圈在圖示位置(線圈平面與磁感線平行)開始轉(zhuǎn)動，感應(yīng)電動勢e的表達(dá)式；

(3)1 min時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q的大�。�

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如圖，質(zhì)量為m＝60 g的鋼棒長為S＝20 cm，棒兩端與長為L＝30 cm的細(xì)軟銅線相連，吊在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.5 T、豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)棒中通過穩(wěn)恒電流I后，鋼棒向上擺動，最大偏角＝60°，g取10 m/s2．

求：鋼棒中電流Ｉ的大�。�

以下是某同學(xué)的解答：鋼棒在最高點(diǎn)受到三個力的作用：拉力T，安培力F，重力mg．

對這些力進(jìn)行正交分解，由于棒在＝60°時處于平衡狀態(tài)，有：

在水平方向上：Tsin60°＝F　�、�

在豎直方向上：Tcos60°＝mg　�、�

而：F＝BIS　�、�

由①②③可求出鋼棒中的電流I．

請問：該同學(xué)所得結(jié)論是否正確？

若正確，請代入已知量求出結(jié)果．

若有錯誤，請分析錯誤原因并求出正確結(jié)果．

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