某探究性学习小组研制了一种发电装置如图中甲所示,图乙为其俯视图.将8块外形相同的磁铁交错放置组合成一个高h=0.5m、半径r=0.2m的圆柱体,其可绕固定轴OO′逆时针(俯视)转

◎ 题目

某探究性学习小组研制了一种发电装置如图中甲所示,图乙为其俯视图.将8块外形相同的磁铁交错放置组合成一个高h=0.5m、半径 r=0.2m的圆柱体,其可绕固定轴OO′逆时针(俯视)转动,角速度ω=100rad/s.设圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B=0.2T、方向都垂直于圆柱体侧表面.紧靠圆柱体外侧固定一根与其等高、电阻为R1=0.5Ω的细金属杆ab,杆与轴OO′平行.图丙中阻值R=1.5Ω的电阻与理想电流表A串联后接在杆a、b两端.下列说法正确的是(  )
A.电流表A的示数约为1.41 A
B.杆ab产生感应电动势的最大值E 约为 2.83 V
C.电阻R消耗的电功率为2 W
D.在圆柱体转过一周的时间内,流过电流表A的总电荷量为零
魔方格

◎ 答案

D

◎ 解析

试题分析:

A、B导体切割磁感线产生的感应电动势为  E=Bhv

又  v=ωr
解得  E=2V
由于ab杆中产生的感应电动势E的大小保持不变,所以杆ab产生的感应电动势为E=2V,则电流表A的示数为故A、B错误。
C、电阻R消耗的电功率为P=I2R=12×1.5W=1.5W,故C错误。
D、由楞次定律判断可知,通过电流表的电流方向周期性变化,在一个周期内两种方向通过电流表的电量相等,所以在圆柱体转过一周的时间内,流过电流表A的总电荷量为零。故D正确。
故选:D.

◎ 知识点

    专家分析,试题“某探究性学习小组研制了一种发电装置如图中甲所示,图乙为其俯视图.将8块外形相同的磁铁交错放置组合成一个高h=0.5m、半径r=0.2m的圆柱体,其可绕固定轴OO′逆时针(俯视)转…”主要考查了你对  【电功】,【电功率】,【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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