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、
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MN两端的电压大小为
Bωr21 3
B. 圆环消耗的电功率是变化的
C. 圆环中电流的大小为Bωr2 3R
D. 金属棒MN旋转一周的过程中,电路中产生的热量为4πB2ωr4 3R
1 |
2 |
环的电阻由两个电阻为R的半圆电阻并联组成,所以环的总电阻为
1 |
2 |
I=
E | ||
|
2Bωr2 |
3R |
MN两端的电压:UMN=I•
1 |
2 |
1 |
3 |
所以流过环的电流:I′=
1 |
2 |
Bω2r |
3R |
B、由A的分析可知,流过环的电流不变,则环消耗的电功率不变,故B错误;
D、MN旋转一周外力做功为W=EIMNt=E×
2Bωr2 |
3R |
2π |
ω |
4πB2ωr4 |
3R |
故选:ACD
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