题目
均匀磁场局限在半径为R的无限长圆柱形空间内,有一长为R的金属细杆MN如图所示位置放置,若磁场变化率dB/dt为常数,则杆两端的电势差UM-UN为( )。A.B.-dfrac (sqrt {3)(R)^2}(4)dfrac (dB)(dt)C.-dfrac (sqrt {3)(R)^2}(4)dfrac (dB)(dt)D.-dfrac (sqrt {3)(R)^2}(4)dfrac (dB)(dt)
均匀磁场局限在半径为R的无限长圆柱形空间内,有一长为R的金属细杆MN如图所示位置放置,若磁场变化率dB/dt为常数,则杆两端的电势差UM-UN为( )。
- A.
- B.

- C.

- D.

题目解答
答案
C;
解析
步骤 1:确定磁场变化产生的电动势
根据法拉第电磁感应定律,变化的磁场会在闭合回路中产生电动势。对于无限长圆柱形空间内的均匀磁场,变化率dB/dt为常数,因此产生的电动势与磁场变化率成正比。
步骤 2:计算电动势
电动势的大小与回路面积和磁场变化率有关。对于金属细杆MN,其长度为R,与圆柱形空间的半径相同。因此,电动势的大小与圆柱形空间的面积和磁场变化率有关。由于金属细杆MN位于圆柱形空间的边界上,因此其两端的电势差与圆柱形空间的面积和磁场变化率有关。
步骤 3:计算电势差
根据电动势的计算公式,电势差UM-UN与圆柱形空间的面积和磁场变化率有关。由于金属细杆MN位于圆柱形空间的边界上,因此其两端的电势差与圆柱形空间的面积和磁场变化率有关。根据题目条件,可以计算出电势差UM-UN的大小。
根据法拉第电磁感应定律,变化的磁场会在闭合回路中产生电动势。对于无限长圆柱形空间内的均匀磁场,变化率dB/dt为常数,因此产生的电动势与磁场变化率成正比。
步骤 2:计算电动势
电动势的大小与回路面积和磁场变化率有关。对于金属细杆MN,其长度为R,与圆柱形空间的半径相同。因此,电动势的大小与圆柱形空间的面积和磁场变化率有关。由于金属细杆MN位于圆柱形空间的边界上,因此其两端的电势差与圆柱形空间的面积和磁场变化率有关。
步骤 3:计算电势差
根据电动势的计算公式,电势差UM-UN与圆柱形空间的面积和磁场变化率有关。由于金属细杆MN位于圆柱形空间的边界上,因此其两端的电势差与圆柱形空间的面积和磁场变化率有关。根据题目条件,可以计算出电势差UM-UN的大小。