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111100在金属杆由ab位置滑动到cd位置过程中,金属杆
与大 b d 圆环接触的两点之间的长度可视为不变,近似为.2RL1
图 1 将(2)式代入(1)式得,在金属杆由ab滑动到cd过程中感
应电动势大小始终为(3)1以、
和分别表示金属杆、杆左和右圆弧中的电流,方向如图1所示,
以表示a、b两IIIU21ab端的电压,由欧姆定律有
(4)ab110 (5)ab220式中,和分
别为金属杆左、右圆弧的弧长.根据提示,和中的电流在圆心处
产生的磁感llll1212应强度的大小分别为Il11 (6)1m2R1Il22(7)
2m2R1方向竖直向上,方向竖直向下.BB12由(4)、(5)、(6)和
(7)式可知整个大圆环电流在圆心处产生的磁感应强度为 20
(8)无论长
直金属杆滑动到大圆环上何处,上述结论都成立,于是在圆心
处只有金属杆的电流I所产生磁场. 在金属杆由ab滑动到cd的
过程中,金属杆都处在圆心附近,故金属杆可近似视为无限长
直导线,由提示,金属杆在ab位置时,杆中电流产生的磁感应
强度大小为 2I (9)3mR1
100方向竖直向下.对应图1的等效电路如图2,杆中的电流 a
(10)IIIRR 1 2 右左右左
左右其中为金属杆与大圆环两接触点间这段金属杆的电阻,R R R
左ab 和分别为金属杆左右两侧圆弧的电阻,由于长直金属杆