Question

12．如图甲是法拉第在1831年做成的世界上第一台铜盘发电机实物图，图乙是这个铜盘发电机的示意图，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触，转动轴穿过铜盘中心且与磁场平行．转动铜盘就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为r，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，顺着磁场看铜盘顺时针转动的角速度为ω，以下说法正确的是（　　）

• A． 铜盘上感应电流的方向从D到C
• B． 通过R中的感应电流大小为$\frac{{Bω{r^2}}}{2R}$
• C． 铜盘中的自由电子随铜盘一起运动形成涡电流
• D． 盘面转动的过程中，磁场穿过整个铜盘的磁通量发生变化

Answer 1

分析 由右手定则可明确电流的方向；根据转动切割产生的电动势公式可求得电动势，由欧姆定律求解电流的大小；
当穿过铜盘磁通量发生变化时，则会产生感应电动势，形成涡流，从而即可求解．

解答 解：A、将铜盘看成若干条过圆心的棒，根据右手定则可知，铜盘上感应电流的方向从C到D，故A错误；
B、铜盘转动产生的感应电动势相当于长度为r的金属杆绕其中一个端点匀速转动则产生电动势；
即E=$\frac{1}{2}$Bωr²
由欧姆定律可得：I=$\frac{E}{R}$
解得：I=$\frac{Bω{r}^{2}}{2R}$，故B正确；
C、铜盘转动切割磁感线，从而产生感应电动势，并不是穿过铜盘的磁通量变化，因此自由电子不随铜盘一起运动形成涡电流，故CD错误；
故选：B．

点评 本题考查转动切割规律的应用，要求能熟记公式，并掌握电路规律，正确结合欧姆定律等进行求解，并掌握右手定则的应用，注意与楞次定律的区别，最后理解涡流产生的条件．