例1 如图所示,圆环水平,半径为a,总电阻为2R;磁场竖直向下,磁感应强度为B;
导体棒MN长为2a,电阻为R,粗细均匀,与圆环始终保持良好的电接触;当金属棒以恒定的速度v向右移动经过环心O时,
求:(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压 UMN;
(2)在圆环和金属棒上消耗的总的热功率。
【解析】 (1)利用法拉第电磁感应定律求电动势
E=BLv=2aBv
再用右手定则判断电流方向:沿MN向上;
MN相当于电源,给两支路供电,等效电路图如图.
所以MN两端的电压
UMN=·=·=
(2)运用闭合电路欧姆定律,串并联电路性质,电功率等公式联立求解
P=IR总
=()2·(+R)
=
【答案】 (1) (2)