Question

【題目】如圖所示，為某同學(xué)根據(jù)所學(xué)物理知識設(shè)計的一個發(fā)電測速裝置．他將健身房鍛煉用自行車的后輪置于垂直車身平面向里的勻強磁場中，后輪圓形金屬盤在磁場中轉(zhuǎn)動時，可等效成一導(dǎo)體棒繞圓盤中心O轉(zhuǎn)動．已知磁感應(yīng)強度，圓盤半徑，圓盤電阻不計．導(dǎo)線通過電刷分別與后輪外邊緣和圓心O相連，導(dǎo)線兩端間接一阻值的小燈泡．正常騎行后輪勻速轉(zhuǎn)動時，該同學(xué)用電壓表測得間電壓．根據(jù)以上信息，回答以下問題：

（1）與連接的是電壓表的正接線柱還是負接線柱？

（2）求圓盤勻速轉(zhuǎn)動10分鐘，此過程中產(chǎn)生的電能．

（3）自行車車輪邊緣線速度是多少？

Answer 1

【答案】（1）負接線柱 （2） （3）

【解析】（1）圓盤轉(zhuǎn)動時，相當(dāng)于由無數(shù)金屬輻條在磁場中做切割磁感線運動，形成無數(shù)并聯(lián)電源．根據(jù)右手定則，輪子邊緣點是等效電源的負極，所以a點接電壓表的負接線柱．

（2）根據(jù)焦耳定律

解得Q=194.4J

（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律U=E=

因為

代入數(shù)據(jù)得 v=8m/s