Question

7．如圖所示是法拉第做成的世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)模型的原理圖．將銅盤(pán)放在磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿過(guò)銅盤(pán)；圖中a、b導(dǎo)線與銅盤(pán)的中軸線處在同一平面內(nèi)；轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤(pán)，就可以使閉合電路獲得電流．若圖中銅盤(pán)半徑為L(zhǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，回路總電阻為R，從上往下看逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤(pán)的角速度為ω．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 回路中有大小和方向作周期性變化的電流
• B． 回路中電流大小恒定，且等于$\frac{{B{L^2}ω}}{2R}$
• C． 回路中電流方向不變，且從b導(dǎo)線流進(jìn)燈泡，再?gòu)腶導(dǎo)線流向旋轉(zhuǎn)的銅盤(pán)
• D． 若將勻強(qiáng)磁場(chǎng)改為仍然垂直穿過(guò)銅盤(pán)的按正弦規(guī)律變化的磁場(chǎng)，不轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤(pán)，燈泡中也會(huì)有電流流過(guò)

Answer 1

分析 把銅盤(pán)看做若干條由中心指向邊緣的銅棒組合而成，當(dāng)銅盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每根金屬棒都在切割磁感線，產(chǎn)生大小和方向不變的電流．根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=$\frac{1}{2}$BωL²和歐姆定律可求出感應(yīng)電流的大小．由右手定則判斷出感應(yīng)電流的方向．

解答 解：A、C，把銅盤(pán)看做若干條由中心指向邊緣的銅棒組合而成，當(dāng)銅盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每根金屬棒都在切割磁感線，相當(dāng)于電源，由右手定則知，中心為電源正極，盤(pán)邊緣為負(fù)極，若干個(gè)相同的電源并聯(lián)對(duì)外供電，電流方向由b經(jīng)燈泡再?gòu)腶流向銅盤(pán)，方向不變，故A錯(cuò)誤，C正確．
B、回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為$E=BL\overline{v}=\frac{1}{2}B{L}_{\;}^{2}ω$，所以電流$I=\frac{E}{R}=\frac{B{L}_{\;}^{2}ω}{2R}$，故B正確．
D、當(dāng)銅盤(pán)不動(dòng)，磁場(chǎng)按正弦規(guī)律變化時(shí)，銅盤(pán)中形成渦流，但沒(méi)有電流通過(guò)燈泡，故D錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 本題考查運(yùn)用物理知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題的能力．此題是電磁感應(yīng)問(wèn)題，基本規(guī)律有楞次定律或右手定則、法拉第電磁感應(yīng)定律．