题目内容
【题目】如图所示，用粗细均匀的铜导线制成半径为r的圆环，PQ为圆环的直径，其左右两侧存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，但方向相反，圆环的电阻为2R．一根长度为2r、电阻为R的金属棒MN绕着圆环的圆心O点紧贴着圆环以角速度ω沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒MN与圆环始终接触良好，则下列说法正确的是（ ）
A. 金属棒中电流方向始终由N到M
B. 圆环消耗的电功率是变化的
C. MN两端的电压大小始终为
，MN中电流的大小始终为
D. 金属棒MN旋转一周的过程中，电路中产生的热量为
【答案】CD
【解析】A、由右手定则，图中MN中电流方向由M到N，当ON进入垂直纸面向外的磁场，OM进入垂直纸面向里的磁场时，MN中的电流方向为N到M，故A错误；
B、OM和ON两段相当于两个电源串联，所以，MN产生的感应电动势为： 
，MN把圆环分成两等份且并联（每份的电阻为R），并联后的电阻为
，由闭合电路的欧姆定律有： 
，则金属棒MN两端的电压（路端电压）大小为
，由于流过环的电流不变，则环消耗的电功率不变，故选项B错误，选项C正确；
D、MN旋转一周外力做功为： 
，故D正确。
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