如图甲所示为法拉第发明的圆盘发电机,图乙是其原理示意图,其中的铜质圆盘安装在水平的铜轴上,铜质圆盘的圆心与铜轴重合,它的边缘正好在两磁极之间,两块铜片C、D分别与圆盘的转动轴和边缘良好接触,用导线将两块铜片与电阻R连接起来形成闭合回路,在圆盘绕铜轴匀速转动时,通过电阻R的电流是恒定的。为讨论问题方便,将磁场简化为水平向右磁感应强度为B的匀强磁场;将圆盘匀速转动简化为一根始终在匀强磁场中绕铜轴匀速转动、长度为圆盘半径的导体棒,其等效电阻为r。除了R和r以外,其他部分电阻不计。已知圆盘半径为a,当其以角速度ω匀速转动时,产生的感应电动势
。