1831年10月28日,法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机.如图所示为一圆盘发电机对小灯泡供电的示意图,铜圆盘可绕竖直铜轴转动,两块铜片
C、D分别与圆盘的竖直轴和边缘接触.已知铜圆盘半径为
L,接入电路中的电阻为
r,匀强磁场竖直向上,磁感应强度为
B,小灯泡电阻为
R.不计摩擦阻力,当铜圆盘以角速度
ω沿顺时针方向(俯视)匀速转动时,求:
(1) 铜圆盘的铜轴与边缘之间的感应电动势大小
E;
(2) 流过小灯泡的电流方向,以及小灯泡两端的电压
U;
(3) 维持圆盘匀速转动的外力的功率
P.