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,圆环上接有电阻均为
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
M、
N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.


(1)顺磁感线方向看,圆盘绕
O1O2轴沿什么方向旋转,才能使LED灯发光?在不改变玩具结构的情况下,如何使LED灯发光时更亮?
(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.