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如图所示,在磁感强度B=2T的匀强磁场中,有一个半径r=0.5m的金属圆环,圆环所在的平面与磁感线垂直..OA是一个金属棒,它沿着顺时针方向以恒定的角速度绕圆心O匀速转动,A端始终与圆
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问题描述:

如图所示,在磁感强度B=2T的匀强磁场中,有一个半径r=0.5m的金属圆环,圆环所在的平面与磁感线垂直..OA是一个金属棒,它沿着顺时针方向以恒定的角速度绕圆心O匀速转动,A端始终与圆环相接触,OA棒的电阻R=0.1Ω,图中定值电阻R1=100Ω,R2=4.9Ω,电容器C上标有“10V、100pF”.圆环和连接导线的电阻忽略不计

求:(1)要使电路正常,不发生意外,则金属棒转动角速度的值不能超过多少?电容器哪个极板带正电?

(2)金属棒在以最大角速度转动的过程中突然停止不动,则此后通过R2的电量是多少?

(3)在转动角速度最大的情况下,电路中消耗的电功率是多大?

黄忠霖回答:
  (l)画出等效电路图,如图所示,   电路中发生意外的只能是电容器.导体棒OA在转动时产生感应电动势,如果转速太大时,产生的感应电动势较大,电容器两端的电压超过电容器的耐压值就会将电容器击穿.   电容器两端的电压等于电阻R2两端的电压,此时电源的电动势为E  U
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