Question

12．如圖甲是法拉第在1831年做成的世界上第一臺(tái)銅盤發(fā)電機(jī)實(shí)物圖，圖乙是這個(gè)銅盤發(fā)電機(jī)的示意圖，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸和銅盤的邊緣接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過銅盤中心且與磁場平行．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r，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，回路總電阻為R，順著磁場看銅盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，以下說法正確的是（　　）

• A． 銅盤上感應(yīng)電流的方向從D到C
• B． 通過R中的感應(yīng)電流大小為$\frac{{Bω{r^2}}}{2R}$
• C． 銅盤中的自由電子隨銅盤一起運(yùn)動(dòng)形成渦電流
• D． 盤面轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，磁場穿過整個(gè)銅盤的磁通量發(fā)生變化

Answer 1

分析 由右手定則可明確電流的方向；根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)切割產(chǎn)生的電動(dòng)勢公式可求得電動(dòng)勢，由歐姆定律求解電流的大小；
當(dāng)穿過銅盤磁通量發(fā)生變化時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，形成渦流，從而即可求解．

解答 解：A、將銅盤看成若干條過圓心的棒，根據(jù)右手定則可知，銅盤上感應(yīng)電流的方向從C到D，故A錯(cuò)誤；
B、銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢相當(dāng)于長度為r的金屬桿繞其中一個(gè)端點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)則產(chǎn)生電動(dòng)勢；
即E=$\frac{1}{2}$Bωr²
由歐姆定律可得：I=$\frac{E}{R}$
解得：I=$\frac{Bω{r}^{2}}{2R}$，故B正確；
C、銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，并不是穿過銅盤的磁通量變化，因此自由電子不隨銅盤一起運(yùn)動(dòng)形成渦電流，故CD錯(cuò)誤；
故選：B．

點(diǎn)評 本題考查轉(zhuǎn)動(dòng)切割規(guī)律的應(yīng)用，要求能熟記公式，并掌握電路規(guī)律，正確結(jié)合歐姆定律等進(jìn)行求解，并掌握右手定則的應(yīng)用，注意與楞次定律的區(qū)別，最后理解渦流產(chǎn)生的條件．