Question

2．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．將銅盤放在磁場中，讓磁感線垂直穿過銅盤；圖中a、b導(dǎo)線與銅盤的中軸線處在同一豎直平面內(nèi)；轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤，就可以使閉合電路獲得電流．若圖中銅盤半徑為L，勻強(qiáng)磁場的磁感應(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)銅盤的角速度為ω．則下列說法正確的是（　�。�

• A． 回路中有大小和方向周期性變化的電流
• 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，再從a導(dǎo)線流向旋轉(zhuǎn)的銅盤
• D． 若將勻強(qiáng)磁場改為仍然垂直穿過銅盤的按正弦規(guī)律變化的磁場，不轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤，燈泡中不會(huì)有電流流過

Answer 1

分析 把銅盤看做若干條由中心指向邊緣的銅棒組合而成，當(dāng)銅盤轉(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)勢公式E=$\frac{1}{2}$BωL²和歐姆定律可求出感應(yīng)電流的大�。�由右手定則判斷出感應(yīng)電流的方向；根據(jù)渦流的知識(shí)分析D選項(xiàng)．

解答 解：AC、把銅盤看做若干條由中心指向邊緣的銅棒組合而成，當(dāng)銅盤轉(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)燈泡再從a流向銅盤，方向不變，故A錯(cuò)誤，C正確．
B、回路中感應(yīng)電動(dòng)勢為：E=BL$\overline{v}$=$\frac{1}{2}B{L}^{2}ω$，所以電流為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{B{L}^{2}ω}{2R}$，故B正確．
D、當(dāng)銅盤不動(dòng)，磁場按正弦規(guī)律變化時(shí)，銅盤中形成渦流，該電流僅在銅盤中產(chǎn)生，沒有電流通過燈泡，故D正確．
故選：BCD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查運(yùn)用物理知識(shí)分析實(shí)際問題的能力．此題是電磁感應(yīng)問題，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．