Question

【題目】某學習小組設計了一種發(fā)電裝置如圖甲所示，圖乙為其俯視圖．將8塊外形相同的磁鐵交錯放置組合成一個高h=0.5 m、半徑r=0.2 m的圓柱體，其可繞固定軸OO'逆時針(俯視)轉動，角速度ω=100 rad/s.設圓柱外側附近每個磁場區(qū)域的磁感應強度大小均為B=0.2 T、方向都垂直于圓柱體側表面．緊靠圓柱體外側固定一根與其等高、電阻為R1=0.5 Ω的細金屬桿ab，桿與軸OO′平行．圖丙中阻值R=1.5 Ω的電阻與理想電流表A串聯(lián)后接在桿a、b兩端．下列說法正確的是(　　)

A. 電流表A的示數(shù)約為1.41 A

B. 桿ab中產生的感應電動勢E=2 V

C. 電阻R消耗的電功率為2 W

D. 在圓柱體轉過一周的時間內，流過電流表A的總電荷量為零

Answer 1

【答案】BD

【解析】A、B項：導體切割磁感線產生的感應電動勢為 E=Bhv，又 v=ωr，解得 E=2V，由于ab桿中產生的感應電動勢E的大小保持不變，所以桿ab產生的感應電動勢的有效值E=2V，則電流表A的示數(shù)為，故A錯誤，B正確；

C項：電阻R消耗的電功率為P=I2R=12×1.5W=1.5W，故C錯誤；

D項：由楞次定律判斷可知，通過電流表的電流方向周期性變化，在一個周期內兩種方向通過電流表的電量相等，所以在圓柱體轉過一周的時間內，流過電流表A的總電荷量為零，故D正確。

點晴：磁場與導體棒之間有相對運動，導體切割磁感線，產生感應電動勢，根據E=BLv，即可求得ab桿中產生的感應電動勢E的大小，由閉合電路歐姆定律的有效值的定義可求出電流表A的示數(shù)，并求出電阻R消耗的電功率．根據感應電流的方向確定在圓柱體轉過一周的時間內，流過電流表A的總電荷量。