Question

某学习小组设计了一种发电装置如图甲所示，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1.41A

B．杆ab中产生的感应电动势的有效值E＝2V

C．电阻R消耗的电功率为2W

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

Answer

 BD

【解析】

试题分析：细金属杆ab在每块磁体附近转动的过程，相当于在匀强磁场中做匀速直线运动，切割磁感线，因此每一时刻产生的感应电动势大小都相等，只不过在相邻磁体附近运动产生的电动势方向相反，因此此交流电的有效值、瞬时值、峰值大小都一样，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势大小为：E＝Bhrω＝0.2×0.5×0.2×100V＝2V，故选项B正确；根据闭合电路欧姆定律可知，此时电流表的读数为：I＝＝1A，故选项A错误；电阻R消耗的电功率为：P＝I2R＝1.5W，故选项C错误；在圆柱体转过一周的时间内，磁通变化量为ΔΦ＝0，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可知：＝，根据电流的定义式可知，流过电流表A的总电荷量为：q＝＝＝0，故选项D正确。

考点：本题主要考查了法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律的应用，以及交变电流的四值运算问题，属于中档题。