Question

高中物理解析看不懂，求帮忙

如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够发光．某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为L的金属圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴O1O2以角速度ω匀速转动，圆环上接有剑祖均为r的三根导电辐条OP、OQ、OR，辐条互成120°角．在圆环内，圆心角为120°的扇形区域内存在垂直圆环平面向下磁感应强度为B的匀强磁场，在转轴O1O2与圆环的边缘之间通过电刷MN与一个LED灯（可看成二极管，发光时，电阻为r）．圆环及其它电阻不计，从辐条OP进入磁场开始计时．

（2）在辐条OP转过60°的过程中，求通过LED灯的电流；（3）求圆环每旋转一周，LED灯消耗的电能．
·解析：

为什么（2）中的外电阻是r/3，题目里不是写三根导电辐条的电阻均为r。这个跟转60有什么关系吗？
为什么转60和转360的电流一样大呢？

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Answer 1

这里有四个电阻，LED电阻也是r
OP在磁场里时，op相当于电源，内阻为r
再看外电路，有三个通路，
O-R-P
O-Q-P
O-N-LED-M-P
这三个电路是并联，每一路都是r，因此总电阻是r/3

磁场也是120°，当OP转过120时，出磁场，同时OR进入磁场，OR变成电源，电路本质没变，所以流经LED的电流不会变

Answer 2

• 无论转到什么位置，有且只有一根辐条在切割磁感线，所以转60和转360的电流一样大。

• 切割磁感线的那根辐条就是电源，其余两根辐条及LED灯并联就构成外电路，所以内阻为r，外阻为r/3.
  

Answer 3

因为三根都转过了才是一个r，现在考虑一个辐条所以是r/3