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麦克斯韦的电磁场理论告诉我们:变化的磁场产生感生电场,该感生电场是涡旋电场;变化的电场也可以产生感生磁场,该感生磁场是涡旋磁场。如图所示,在半径为r的水平虚线边界内有一竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大...
题目内容:
麦克斯韦的电磁场理论告诉我们:变化的磁场产生感生电场,该感生电场是涡旋电场;变化的电场也可以产生感生磁场,该感生磁场是涡旋磁场。如图所示,在半径为r的水平虚线边界内有一竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小随时间的变化关系为B=kt(k>0且为常量)。将一半径也为r的细金属圆环(图中未画出)与虚线边界同心放置。
(1)若金属圆环的电阻为R,求金属圆环的热功率大小。
(2)在图中以圆心O为坐标原点,向右建立一维x坐标轴,推导在x轴上各处电场强度的大小E与x之间的函数表达式,并定性画出E-x图像;
(3)图丙为乙的俯视图,去掉导体环,在磁场圆形边界上有M、N两点,MN之间所夹的小圆弧恰为整个圆周的1/6;将一个带电量为+q的带电小球沿着圆弧分别顺时针、逆时针从M移动到N,求涡旋电场力分别所做的功。在此基础上,对比涡旋电场和静电场,说明涡旋电场中为什么不存在电势的概念。
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