Question

5．如图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内，转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω．则下列说法正确的是（　　）

• A． 回路中有大小和方向作周期性变化的电流
• B． 回路中电流大小恒定，且等于$\frac{{B{L^2}ω}}{R}$
• C． 若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也没有电流流过
• D． 法拉第首先总结出磁场对电流作用力的规律

Answer 1

分析 圆盘转动可等效看成无数轴向导体切割磁感线，有效切割长度为铜盘的半径L，根据感应电动势公式分析电动势情况，由欧姆定律分析电流情况．根据右手定则分析感应电流方向．变化的磁场产生涡旋电流，根据灯泡两端有无电势差分析灯泡中有无电流．

解答 解：A、B铜盘转动产生的感应电动势为E=$\frac{1}{2}B{L}^{2}ω$，B、L、ω不变，E不变，根据欧姆定律得I=$\frac{E}{R}$=$\frac{B{L}^{2}ω}{2R}$，电流恒定不变．故AB错误．
C、垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，铜盘中产生涡旋电场，但a、b间无电势差，灯泡中没有电流流过．故C正确．
D、安培首先总结出磁场对电流作用力的规律，故D错误．
故选：C

点评 本题是转动切割磁感线类型，运用等效法处理．导体中有无电流，要看导体两端是否存在电势差．