题目内容
【题目】如图所示，水平导体棒ab质量为m、长为L、电阻为
，其两个端点分别搭接在竖直平行放置两光滑金属圆环上，两圆环半径均为r、电阻不计。阻值为R的电阻用导线与圆环相连接，理想交流电压表V接在阻两端。整个空间有磁感应强度大小为B、方向竖直向下的强磁场，导体棒ab在外力F作用下以角速度ω绕两圆的中心轴
均速转动，产生正弦交流电，已知重力加速度为g。求：
(1)交流电压表的示数U；
(2)导体棒ab从圆环最低点运动
圆周到与心等高点过程中，通过电阻R的电荷量；
(3)导体棒ab从圆环最低点运动
圆周到圆最高点的过程中，外力F所做的功W。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)导体棒ab产生的最大感应电动势：
电动势有效值为
所以交流电压表的示数
(2)导体棒从环的最低点运动到与环心等高处过程产生的平均感应电动势
通过电阻R的电荷量
磁通量的变化量
解得
(3)通过电阻R的电流有效值
此过程安培力做的功
由动能定理得
解得
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