Question

3．如圖是法拉第研制成的世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)模型的原理圖．將銅盤放在磁場(chǎng)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(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)銅盤的角速度為ω．則下列說法正確的是（　　）

• A． 回路中電流大小恒定
• B． 回路中電流方向不變，且從b導(dǎo)線流進(jìn)燈泡，再從a流向旋轉(zhuǎn)的銅盤
• C． 回路中有大小和方向作周期性變化的電流
• D． 若將勻強(qiáng)磁場(chǎng)改為仍然垂直穿過銅盤的正弦變化的磁場(chǎng)，不轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤，燈泡中也會(huì)有電流流過

Answer 1

分析 圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)可等效看成無數(shù)軸向?qū)�體切割磁感線，有效切割長度為銅盤的半徑L，根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式分析電動(dòng)勢(shì)情況，由歐姆定律分析電流情況．根據(jù)右手定則分析感應(yīng)電流方向．變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生渦旋電流，根據(jù)燈泡兩端有無電勢(shì)差分析燈泡中有無電流．

解答 解：AC、B銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=$\frac{1}{2}$BL²ω，其中B、L、ω不變，E不變，根據(jù)歐姆定律得I=$\frac{E}{R}$知，電流恒定不變，故A正確，C錯(cuò)誤．
B、根據(jù)右手定則判斷，回路中電流方向不變，從b導(dǎo)線流進(jìn)燈泡，再從a流向旋轉(zhuǎn)的銅盤．故B正確．
D、垂直穿過銅盤的正弦變化的磁場(chǎng)，銅盤中產(chǎn)生渦旋電場(chǎng)，但a、b間無電勢(shì)差，燈泡中沒有電流流過．故D錯(cuò)誤．
故選：AB．

點(diǎn)評(píng) 本題主要是考查了法拉第電磁感應(yīng)定律和右手定則；對(duì)于導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)情況有兩種：一是導(dǎo)體平動(dòng)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，可以根據(jù)E=BLv來計(jì)算；二是導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，可以根據(jù)E=$\frac{1}{2}$BL²ω來計(jì)算．