Question

【題目】如圖所示，為某同學根據所學物理知識設計的一個發電測速裝置．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動時，可等效成一導體棒繞圓盤中心O轉動．已知磁感應強度，圓盤半徑，圓盤電阻不計．導線通過電刷分別與后輪外邊緣和圓心O相連，導線兩端間接一阻值的小燈泡．正常騎行后輪勻速轉動時，該同學用電壓表測得間電壓．根據以上信息，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）求圓盤勻速轉動10分鐘，此過程中產生的電能．

（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）圓盤轉動時，相當于由無數金屬輻條在磁場中做切割磁感線運動，形成無數并聯電源．根據右手定則，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）根據焦耳定律

解得Q=194.4J

（3）根據法拉第電磁感應定律U=E=

因為

代入數據得 v=8m/s