Question

【题目】1916年，斯泰瓦和托尔曼发现，不带电的闭合金属圆线圈绕通过圆心且垂直于线圈平面的轴转动，在转速度变化时，线圈中会有电流通过。这一现象可解释为：当线圈转速度变化时，由于惯性，自由电子与线圈有相对运动。取金属线圈为参照物，正离子晶格相对静止，由于惯性影响，可等效为自由电子受到一个沿线圈切线方向的“力”，但正离子晶格对自由电子的作用力不允许自由电子无限制地增大速度，和会达到平衡，其效果是自由电子相对金属线圈有定向运动。已知与线圈角速度的变化率成正比，与自由相对正离子晶格的速度成正比。下列说法正确的是

A.若线圈加速转动，越大，电流越大，且方向与线圈转动方向相同

B.若线圈加速转动，越大，电流越小，且方向与线圈转动方向相反

C.若线圈减速转动，越大，电流越大，且方向与线圈转动方向相同

D.若线圈减速转动，越大，电流越小，且方向与线圈转动方向相反

Answer 1

【答案】A

【解析】

AB．若线圈加速转动，即正离子晶格合线圈波长相对静止加速转动，自由电子相对于正离子晶格向后运动，由于规定正电荷定向运动的方向为电流方向，负电荷定向运动的方向和电流方向相反，所以电流方向与线圈转动方向相同；α越大，即线圈角速度的变化率越大，电流越大，故A正确、B错误；
CD．若线圈减速转动，即正离子晶格合线圈波长相对静止减速转动，自由电子相对于正离子晶格向前运动，由于规定正电荷定向运动的方向为电流方向，负电荷定向运动的方向和电流方向相反，所以电流方向与线圈转动方向相反；α越大，即线圈角速度的变化率越大，电流越大，故CD错误。