(8分)水平轨道PQ、MN两端各接一个阻值R1=R2=8的电阻,轨道间距L=1.0m,轨道很长,轨道电阻不计。轨道间磁场按如图所示的规律分布,其中每段垂直纸面向里和向外的磁场区域宽

◎ 题目

(8分)水平轨道PQ、MN两端各接一个阻值R1=R2=8的电阻,轨道间距L=1.0m,轨道很长,轨道电阻不计。轨道间磁场按如图所示的规律分布,其中每段垂直纸面向里和向外的磁场区域宽度均为10cm,磁感应强度大小均为B=1.0T,每段无磁场的区域宽度均为20cm,导体棒ab本身电阻r=1.0,导体棒与导轨接触良好。现使导体棒ab以=1.0m/s的速度始终向右匀速运动。求:
(1)当导体棒ab从左端进入磁场区域开始计时,设导体棒中电流方向从b流向a为正方向,通过计算后请画出电流随时间变化的i-t图像;
(2)整个过程中流过导体棒ab的电流为交变电流,求出流过导体棒ab的电流有效值。(结果保留2位有效数字)

◎ 答案

(1)

(2)

◎ 解析

(1)金属棒在两个磁场中切割磁感线产生的电动势为:
           1分
金属棒中的电流为:    1分
流过金属棒的电流随时间的变化规律如图所示:    2分

(2)电流流过金属棒的周期为:    2分
得:    2分
所以    2分
本题考查电磁感应定律的应用,根据题图可知在0-0.1s间有电流,0.1s到0.3s间没有电流,根据法拉第电磁感应定律可知在0.3s到0.4s间电流反向,根据公式也可求出电流大小

◎ 知识点

    专家分析,试题“(8分)水平轨道PQ、MN两端各接一个阻值R1=R2=8的电阻,轨道间距L=1.0m,轨道很长,轨道电阻不计。轨道间磁场按如图所示的规律分布,其中每段垂直纸面向里和向外的磁场区域宽…”主要考查了你对  【法拉第电磁感应定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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