如图所示,水平固定一半径r=0.2m的金属圆环,长为2r、电阻值为R=0.1Ω的一金属棒沿直径放置,两端与圆环接触良好,金属棒的中心固定在过圆心的竖直导电转轴
上,棒随轴以角速度
匀速转动,转动方向如图。圆环内左半圆存在竖直向上、磁感应强度大小B=2T的匀强磁场。MP和NQ是竖直平面内间距l=0.1m的两平行金属导轨,P端通过开关
、
分别与阻值为R的电阻和C=0.1F的电容器相连,虚线框内存在方向垂直导轨平面向内、大小为B的匀强磁场。圆环边缘与Q端相连,转轴与电刷良好接触并通过
与电容器左端相连。阻值为R、质量为m=0.1kg、长为l导体棒ab通过劲度系数k=4N/m的绝缘轻质弹簧静止悬挂于紧靠导轨磁场上边界的下方,始终与导轨接触良好。开关
和
断开,不计其它电阻和摩擦阻力。