如圖4-21所示，粗細(xì)均勻的金屬環(huán)的電阻為R，可轉(zhuǎn)動的金屬桿OA的電阻為R/4，桿長為L，A端與環(huán)相接觸，一定值電阻分別與桿的端點(diǎn)O及環(huán)邊接觸，棒OA在垂直于環(huán)面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，以角速度ω沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，又定值電阻為R/2，求電路中的總電流的范圍.

圖4-21

思路解析：設(shè)某一時(shí)刻金屬桿轉(zhuǎn)至題圖所示的位置，因金屬桿勻速轉(zhuǎn)動而切割磁感線運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，金屬桿部分相當(dāng)于電源，金屬環(huán)上由A沿順時(shí)針方向到D和由逆時(shí)針方向到D的兩部分（電阻分別設(shè)為Rx和Ry）并聯(lián)，再與定值電阻R/2串聯(lián)，組成外電路，等效電路如圖所示，則電源電動勢E=BL2ω/2，電路的總電阻R總=R外+r =R/2+R并+R/4=3R/4+R并，由閉合電路歐姆定律可求電路總電流I=E/R總=，其中R并=RxRy/（Ry+Rx），由于Ry+Rx為定值，當(dāng)Ry=Rx時(shí)，RxRy有最大值，即R并有最大值為R/4.所以Imin=BL2ω/（2R）；當(dāng)Rx=0(或Ry=0)時(shí)，Imax=2BL2ω/(3R),從而≤I≤.

答案：≤I≤


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50Hz，記錄小車運(yùn)動的紙帶如圖8所示，在紙帶上標(biāo)記0、1、2、3、4、5、6、7共8個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（圖中計(jì)數(shù)點(diǎn)6、7沒有畫出），相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺，其零點(diǎn)跟計(jì)數(shù)點(diǎn)“0”對齊．
（1）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是
C
C

A．長木板一定要水平擺放，不能一端高一端低
B．在紙帶上選計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)必須從打下的第一個(gè)點(diǎn)算起
C．應(yīng)先接通電源，再釋放小車
D．作v-t圖時(shí)，所描出的線必須經(jīng)過每一個(gè)點(diǎn)
（2）把從圖8中讀出的三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0點(diǎn)的距離填入下列表格中．
距離 d1 d3 d5
測量值/cm
1.20
1.20
5.40
5.40
12.00
12.00
（3）小車通過計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時(shí)速度為v2=
0.21
0.21
 m/s．（保留二位有效數(shù)字）
（4）粗測小車的加速度是a=
0.60
0.60
 m/s2．
（5）該同學(xué)在測量的時(shí)候忘記將計(jì)數(shù)點(diǎn)7到0點(diǎn)的距離記錄下來，根據(jù)前面的數(shù)值，可以推算出計(jì)數(shù)點(diǎn)7到0的距離為
21.00
21.00
cm．

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