高中物理电磁学问题求解

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/14 01:49:47
将一半径为r的金属圆环在垂直于环面的磁感应强度为B的匀强磁场中用力捏中间成“8”字形,并使上下两圆半径相等,若环的电阻为R,则此过程中流过环截面的电荷量为多少?
我也是这个结果,可是答案系数是3/4不是1/2

金属圆环半径为r
则周长为2派r,面积=派r^2
捏中间成“8”字形后,上下两圆半径相等
则每个圆的周长是2派r/2=派r,那么半径=派r/2派=r/2
那么每个圆的面积=派*(r/2)^2=派r^2/4,两个圆的总面积=2*派r^2/4=派r^2/2
所以面积改变了派r^2-派r^2/2=派r^2/2
因为△Φ=△S*B=派r^2*B/2
设此过程所用时间是t
感应电动势E=△Φ/t=派r^2*B/2t
则电流I=E/R=派r^2*B/2tR
又因为电流I=Q/t
所以此过程中流过环截面的电荷量Q=It=(派r^2*B/2tR)*t=派r^2*B/2R

由q = I△t,I = E/R,E = △Ф/△t ,得q = △ФR
Ф1 = B • πr^2,Ф2 = 0,△Ф = |Ф2 – Ф1| = πBr^2.
所以此过程中流过环截面的电荷量q = πr^2B/R