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题型：简答题

简答题

（1）求金属导线中电流的大小和方向．

（2）若每根悬线所受的拉力为0.1N，求金属导线中的电流的大小和方向．

正确答案

（1）I=0.5A，方向从左到右（2）1.5A，方向水平向左

因为悬线受的拉力为零，所以向上的安培力:

F安=BIl=mg

解得：I=0.5A，方向从左到右．（3分）

金属导线在重力mg、悬线拉力2F和安培力BI/l的作用下平衡，

所以有： mg+BI/l=2F （2分）

解得：I/=1.5A，方向水平向左．（3分）

题型：简答题

简答题

圆盘发电机的构造如图甲水平放置的金属圆盘在竖直向下的匀强磁场中绕与圆盘平面垂直且过圆盘中心O点的轴匀速转动，从a、b两端将有电压输出。现将此发电机简化成如图乙所示的模型：固定的金属圆环水平放置，金属棒OP绕圆环中心O以角速度匀速转动，金属棒的P端与圆环无摩擦紧密接触，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中。已知圆环半径OP =" 20" cm，圆环总电阻为R1 = 0.4，金属棒的电阻R2 = 0.1，金属棒转动的角速度为=" 500" rad/s，磁感应强度B =" 1" T，外接负载电阻R = 0.3。求：

（1）金属棒OP中产生的感应电动势的大小为多少？O、P两点哪点电势高？

（2）负载电阻上的最大功率与最小功率各为多少？

正确答案

（1）金属棒OP产生的感应电动势为：E = BL，代入数据得E =" 10" V。根据右手定则可判断感应电流的方向为P→O，所以O点电势高。

（2）电阻R上消耗的最大功率为P1 = I12R =" 187.5" W。

电阻R上消耗的最小功率为P2 = I22R =" 120" W。

（1）金属棒OP产生的感应电动势为：E = BL，代入数据得E =" 10" V。根据右手定则可判断感应电流的方向为P→O，所以O点电势高。

（2）当P点与Q点重合时，电路中的总电阻最小，R总= R + R2 =" (0.1" + 0.3) = 0.4，电路中的总电流最大，其最大值为I1 = E/R总=" 10/0.4" A =" 25" A，则电阻R上消耗的最大功率为P1 = I12R =" 187.5" W。

设金属棒转到某位置时，QP间电阻为Rx，另一部分电阻为Ry，圆环接入电路的电阻为R圆环 =。当Rx = Ry = R1/2 = 0.2时，圆环接入电路的电阻最大，其最大值为0.1，此时通过负载电阻的电流最小，其最小值为I2 = E/R总=" 10/(0.1" + 0.1 + 0.3) A =" 20" A，则电阻R上消耗的最小功率为P2 = I22R =" 120" W。

题型：简答题

简答题

如图12-2-6所示，半径为Ｒ、单位长度电阻为λ的均匀导体圆环固定在水平面上，圆环中心为Ｏ．匀强磁场垂直水平面方向向下，磁感强度为Ｂ．平行于直径ＭＯＮ的导体杆，沿垂直于杆的方向向右运动．杆的电阻可以忽略不计，杆与圆环接触良好，某时刻，杆的位置如图，，速度为ｖ，求此时刻作用在杆上安培力的大小．

正确答案

该时刻等效电路如图所示．杆切割磁力线时，ab部分产生的感应电动势，而此时，弧ａｃｂ和弧ａｄｂ的电阻分别为和，它们并联后的电阻为,杆中的电流为，

作用在杆上的安培力为，由以上各式解得

题型：简答题

简答题

如图所示，由光滑硬导线制成并连接在一起的圆线圈c和线框d被固定在竖直平面内，线圈c所围面积为S，其中的磁场从图中看垂直于纸面向里，磁感应强度为.被一竖直绝缘线悬吊起来的水平直导线ef的长工为L，质量为m，与线框d接触良好.ef处在一个垂直于纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为.整个装置的总电阻为R.当发生变化，并且(变化率)为某一定值时绝缘线对ef的拉力恰好为零.在这种情况下：

(1)问是增强还是在减弱.

(2)求等于什么？

正确答案

（1）B1在增强（2）

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