Question

2．如圖所示是法拉第做成的世界上第一臺發(fā)電機模型的原理圖．將銅盤放在磁場中，讓磁感線垂直穿過銅盤；圖中a、b導線與銅盤的中軸線處在同一豎直平面內(nèi)；轉動銅盤，就可以使閉合電路獲得電流．若圖中銅盤半徑為L，勻強磁場的磁感應強度為B，回路總電阻為R，從上往下看逆時針勻速轉動銅盤的角速度為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導線流進燈泡，再從a導線流向旋轉的銅盤
• D． 若將勻強磁場改為仍然垂直穿過銅盤的按正弦規(guī)律變化的磁場，不轉動銅盤，燈泡中不會有電流流過

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，當銅盤轉動時，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)轉動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢公式E=$\frac{1}{2}$BωL²和歐姆定律可求出感應電流的大�。�由右手定則判斷出感應電流的方向；根據(jù)渦流的知識分析D選項．

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，當銅盤轉動時，每根金屬棒都在切割磁感線，相當于電源，由右手定則知，中心為電源正極，盤邊緣為負極，若干個相同的電源并聯(lián)對外供電，電流方向由b經(jīng)燈泡再從a流向銅盤，方向不變，故A錯誤，C正確．
B、回路中感應電動勢為：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、當銅盤不動，磁場按正弦規(guī)律變化時，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．

點評 本題考查運用物理知識分析實際問題的能力．此題是電磁感應問題，基本規(guī)律有楞次定律或右手定則、法拉第電磁感應定律．