如图所示.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进行如下简化: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的磁感应强度大小为B的匀强磁场.在转题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，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进行如下简化：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的磁感应强度大小为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）连接．圆环及其他电阻不计，从辐条OP进入磁场开始计时．

（1）顺着磁感线方向看，圆盘绕O1O2轴沿什么方向旋转，才能使LED灯发光？

（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．

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