Question

【题目】某学习小组设计了一种发电装置如图甲所示，图乙为其俯视图．将8块外形相同的磁铁交错放置组合成一个高h=0.5 m、半径r=0.2 m的圆柱体，其可绕固定轴OO'逆时针(俯视)转动，角速度ω=100 rad/s.设圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B=0.2 T、方向都垂直于圆柱体侧表面．紧靠圆柱体外侧固定一根与其等高、电阻为R1=0.5 Ω的细金属杆ab，杆与轴OO′平行．图丙中阻值R=1.5 Ω的电阻与理想电流表A串联后接在杆a、b两端．下列说法正确的是(　　)

A. 电流表A的示数约为1.41 A

B. 杆ab中产生的感应电动势E=2 V

C. 电阻R消耗的电功率为2 W

D. 在圆柱体转过一周的时间内，流过电流表A的总电荷量为零

Answer 1

【答案】BD

【解析】A、B项：导体切割磁感线产生的感应电动势为 E=Bhv，又 v=ωr，解得 E=2V，由于ab杆中产生的感应电动势E的大小保持不变，所以杆ab产生的感应电动势的有效值E=2V，则电流表A的示数为，故A错误，B正确；

C项：电阻R消耗的电功率为P=I2R=12×1.5W=1.5W，故C错误；

D项：由楞次定律判断可知，通过电流表的电流方向周期性变化，在一个周期内两种方向通过电流表的电量相等，所以在圆柱体转过一周的时间内，流过电流表A的总电荷量为零，故D正确。

点晴：磁场与导体棒之间有相对运动，导体切割磁感线，产生感应电动势，根据E=BLv，即可求得ab杆中产生的感应电动势E的大小，由闭合电路欧姆定律的有效值的定义可求出电流表A的示数，并求出电阻R消耗的电功率．根据感应电流的方向确定在圆柱体转过一周的时间内，流过电流表A的总电荷量。