问题描述:
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ω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
,且P、Q两点电势满足ω
P>ω
QD. OM两点间电势差绝对值的最大值为
最佳答案: A、M端线速度为v=ωl,OM切割磁感线的平均速度为
=
,OM转动切割磁感线产生的电动势恒为E=Bl
=
BL2ω,A正确;
B、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=
×2R=R,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,B错误;
C、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=
=
,根据右手定则可得电流方向从Q到P,P、Q两点电势满足ωP<ωQ,C错误;
D、OM作为电源,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=
,D正确.
故选:AD.