Question

6．如圖所示是法拉第制作的世界上第一臺發(fā)電機(jī)的模型原理圖．把一個(gè)半徑為r的銅盤放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，使磁感線水平向右垂直穿過銅盤，銅盤安裝在水平的銅軸上，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和銅盤的邊緣接觸，G為靈敏電流表．現(xiàn)使銅盤按照圖示方向以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，則下列說法中正確的是（　�。�

• A． C點(diǎn)電勢一定高于D點(diǎn)電勢
• B． 圓盤中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為$\frac{1}{2}$Bωr²
• C． 電流表中的電流方向?yàn)橛蒩到b
• D． 若銅盤不轉(zhuǎn)動，使所加磁場強(qiáng)度均勻增大，在銅盤中可以產(chǎn)生渦旋電流

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)動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式E=$\frac{1}{2}$Bωr²可求出感應(yīng)電勢．由右手定則判斷出感應(yīng)電流的方向，明確圓盤視為電源，電流由負(fù)極流向正極．

解答 解：A、將銅盤看做無數(shù)條由中心指向邊緣的銅棒組合而成，當(dāng)銅盤轉(zhuǎn)動時(shí)，每根金屬棒都在切割磁感線，相當(dāng)于電源，由右手定則可知，盤邊緣為電源正極，中心為負(fù)極，C點(diǎn)電勢低于D點(diǎn)電勢，故A錯誤；
B、回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=B$\overline{v}$=$\frac{1}{2}$Bωr²，故B正確；
C、此電源對外電路供電，電流方向由b經(jīng)電流計(jì)再從a流向銅盤，故C錯誤；
D、若銅盤不轉(zhuǎn)動，使所加磁場強(qiáng)度均勻增大，在銅盤中產(chǎn)生感生電場，使銅盤中的自由電荷在電場力作用下定向移動，形成渦旋電流，故D正確．
故選：BD．

點(diǎn)評 本題考查運(yùn)用物理知識分析實(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，路端電壓與電動勢大家很容易混淆，其關(guān)系為：當(dāng)外電路開路或內(nèi)電阻為零時(shí)，路端電壓等于電源電動勢，總而言之，當(dāng)內(nèi)電壓為零時(shí)，路端電壓等于電動勢．