例2 如图2所示,有一范围足够大的匀强磁场,磁感应强度B=0.2 T,磁场方向垂直纸面向里.在磁场中有一半径r=0.4 m的金属圆环,磁场与圆环面垂直,圆环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R0=2 Ω.一金属棒MN与圆环接触良好,棒与圆环的电阻均忽略不计.
图2
(1)若棒以v0=5 m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径的瞬间MN中的电动势和流过灯L1的电流;
(2)撤去金属棒MN,若此时磁场的磁感应强度随时间均匀变化,磁感应强度的变化率为= T/s,求回路中的电动势和灯L1的电功率.
答案 (1)0.8 V 0.4 A (2)0.64 V 5.12×10-2 W
解析 (1)等效电路如图所示.
MN中的电动势E1=B·2r·v0=0.8 V
MN中的电流I==0.8 A
流过灯L1的电流I1==0.4 A
(2)等效电路如图所示
回路中的电动势E2=·πr2
=0.64 V