Question

如图（a）所示，在垂直于匀强磁场B的平面内，半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴承转动，圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接，电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件。流过电流表的电流I与圆盘角速度ω的关系如图（b）所示，其中ab段和bc段均为直线，且ab段过坐标原点。ω>0代表圆盘逆时针转动。已知：R=3.0Ω，B=1.0T，r=0.2m。忽略圆盘、电流表和导线的电阻。

（1）根据图（b）写出ab、bc段对应I与ω的关系式；
（2）求出图（b）中b、c两点对应的P两端的电压U_b、U_c；
（3）分别求出ab、bc段流过P的电流I_P与其两端电压U_P的关系式.

Answer 1

（1） （-45rad/s≤ω≤15 rad/s）； （15rad/s≤ω≤45 rad/s）
（2）
（3） （0≤ω≤15 rad/s）或 （-45rad/s≤ω≤0）
（15rad/s≤ω≤45 rad/s）

解析