题目内容
【题目】如图所示,均匀金属圆环的总电阻为4R,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环金属杆OM的长为l,阻值为R,M端与环接触良好,绕过圆心O的转轴以恒定的角速度顺时针转动阻值为R的电阻一端用导线和环上的A点连接,另一端和金属杆的转轴O处的端点相连接下列判断正确的是
A. 金属杆OM旋转产生的感应电动势恒为
B. 通过电阻R的电流的最小值为,方向从Q到P
C. 通过电阻R的电流的最大值为
D. OM两点间电势差绝对值的最大值为
【答案】AD
【解析】
根据导体转动切割磁感应线计算感应电动势大小,当当M端位于最上端时,电流最小,当M位于最下端时电流最大,根据右手定则可得电流方向,外电阻最大时,OM两点间电势差绝对值的最大,根据闭合电路的欧姆定律和法拉第电磁感应定律联立计算即可。
A项:M端线速度为v=ωl,OM切割磁感线的平均速度,OM转动切割磁感线产生的电动势恒为E=,故A正确;
B项:当M端位于最上端时,圆环两部分电阻相等,并联电阻最大,电流最小,R并=,通过电阻R的电流的最小值为Imin=,根据右手定则可得电流方向从Q到P,故B错误;
C项:当M位于最下端时圆环被接入的电阻为0,此时有最大电流Imax=,故C错误;
D项:OM作为电源,外电阻增大,总电流减小,内电压减小,路端电压增大,所以外电阻最大时,OM两点间电势差绝对值的最大,其最大值为U=Imin×2R=,故D正确。
故应选:AD。
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