Question

【题目】如图所示，为某同学根据所学物理知识设计的一个发电测速装置．他将健身房锻炼用自行车的后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动．已知磁感应强度，圆盘半径，圆盘电阻不计．导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连，导线两端间接一阻值的小灯泡．正常骑行后轮匀速转动时，该同学用电压表测得间电压．根据以上信息，回答以下问题：

（1）与连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱？

（2）求圆盘匀速转动10分钟，此过程中产生的电能．

（3）自行车车轮边缘线速度是多少？

Answer 1

【答案】（1）负接线柱 （2） （3）

【解析】（1）圆盘转动时，相当于由无数金属辐条在磁场中做切割磁感线运动，形成无数并联电源．根据右手定则，轮子边缘点是等效电源的负极，所以a点接电压表的负接线柱．

（2）根据焦耳定律

解得Q=194.4J

（3）根据法拉第电磁感应定律U=E=

因为

代入数据得 v=8m/s