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在金属圆环内部关于圆心O对称的四个区域内存在与环面垂直的匀强磁场,其中垂直环面向...

在金属圆环内部关于圆心O对称的四个区域内存在与环面垂直的匀强磁场,其中垂直环面向里的磁场磁感应强度为B,垂直环面向外的磁场磁感应强度为2B,环的半径为L,一根长也为L、电阻为r的金属棒一端连在O点,另一端连在环上,绕O点以角速度ω在环面内作逆时针旋转,若将O点和环上一点A接入如图的电路中,图中电阻阻值为R,电压表为理想表,环中电阻不计.求:
(1)画出金属棒中的电流(以金属棒中从O流向A为正方向)
(2)电压表的读数是多少?
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(1)由右手定则判断出金属棒中的电流方向.要求感应电流的大小,先根据转动切割感应电动势公式E=求出棒所产生的感应电动势,再由欧姆定律求出感应电流的大小,即可画出电流图象. (2)根据有效值的定义列式,求出金属棒的电压有效值,再由电压的分配关系求出R电压的有效值,即为电压表的读数. 【解析】 (1)在向里的磁场中运动时,E1=BL2ω,I1==;感应电流方向A→O; 在向外的磁场中运动时,E2=Bl2ω,I2==;感应电流方向O→A; 画出金属棒中的电流图象如图所示. (2)交流电电压有效值为U,则有:   ×+×=×2× ∴U= ∴电压表读数U′== 答: (1)画出金属棒中的电流如图所示. (2)电压表的读数是.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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