Question

6．如图所示是法拉第制作的世界上第一台发电机的模型原理图．把一个半径为r的铜盘放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，使磁感线水平向右垂直穿过铜盘，铜盘安装在水平的铜轴上，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触，G为灵敏电流表．现使铜盘按照图示方向以角速度ω匀速转动，则下列说法中正确的是（　　）

• A． C点电势一定高于D点电势
• B． 圆盘中产生的感应电动势大小为$\frac{1}{2}$Bωr²
• C． 电流表中的电流方向为由a到b
• D． 若铜盘不转动，使所加磁场强度均匀增大，在铜盘中可以产生涡旋电流

Answer 1

分析 把铜盘看做若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根金属棒都在切割磁感线，产生大小和方向不变的电流．根据转动切割磁感线产生的感应电动势公式E=$\frac{1}{2}$Bωr²可求出感应电势．由右手定则判断出感应电流的方向，明确圆盘视为电源，电流由负极流向正极．

解答 解：A、将铜盘看做无数条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根金属棒都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则可知，盘边缘为电源正极，中心为负极，C点电势低于D点电势，故A错误；
B、回路中产生的感应电动势E=B$\overline{v}$=$\frac{1}{2}$Bωr²，故B正确；
C、此电源对外电路供电，电流方向由b经电流计再从a流向铜盘，故C错误；
D、若铜盘不转动，使所加磁场强度均匀增大，在铜盘中产生感生电场，使铜盘中的自由电荷在电场力作用下定向移动，形成涡旋电流，故D正确．
故选：BD．

点评 本题考查运用物理知识分析实际问题的能力．此题是电磁感应问题，基本规律有楞次定律或右手定则、法拉第电磁感应定律，路端电压与电动势大家很容易混淆，其关系为：当外电路开路或内电阻为零时，路端电压等于电源电动势，总而言之，当内电压为零时，路端电压等于电动势．