精英家教網(wǎng)如圖所示的是法拉第制作的世界上第一臺發(fā)電機(jī)模型的原理圖.將銅盤放在磁場中,讓磁感線垂直穿過銅盤,圖中a.b導(dǎo)線與銅盤的中軸線處在同一平面內(nèi).轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤,就可以使閉合電路獲得電流.若已知銅盤的半徑為L,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,回路總電阻為R,從上往下看逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤的角速度為ω.則下列說法正確的是(  )
A、回路中產(chǎn)生大小和方向做周期性變化的電流
B、回路中電流大小恒定,且等于
BL2ω
R
C、回路中電流方向不變,且從b導(dǎo)線流進(jìn)燈泡,再從a 導(dǎo)線流向旋轉(zhuǎn)的銅盤
D、若磁場始終垂直于銅盤,強(qiáng)弱按正弦規(guī)律變化,盤不轉(zhuǎn)動(dòng),燈泡也有電流
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(dòng)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(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢公式E=
1
2
BωL2和歐姆定律可求出感應(yīng)電流的大。捎沂侄▌t判斷出感應(yīng)電流的方向.
解答:解:A、B、C,把銅盤看做若干條由中心指向邊緣的銅棒組合而成,當(dāng)銅盤逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),每根金屬棒都在切割磁感線,相當(dāng)于電源,由右手定則知,盤邊緣相當(dāng)于電源負(fù)極,盤中心為正極,從b導(dǎo)線流進(jìn)燈泡,再從a 導(dǎo)線流向旋轉(zhuǎn)的銅盤,電流方向不變.
感應(yīng)電動(dòng)勢大小為 E=BL
.
v
=BL
0+Lω
2
=
1
2
BL2
ω,所以電流I=
E
R
=
BL2ω
2R
,式中各量不變,則感應(yīng)電流的大小保持不變.
故AB錯(cuò)誤,C正確.
D、當(dāng)銅盤不動(dòng),磁場按正弦規(guī)律變化時(shí),銅盤中形成渦流,但沒有電流通過燈泡,故D錯(cuò)誤.
故選:C
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,關(guān)鍵掌握楞次定律或右手定則、法拉第電磁感應(yīng)定律.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)利用單擺驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,設(shè)計(jì)方案如圖a所示,在懸點(diǎn)O正下方有水平放置的熾熱的電熱線P,當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷;MN為水平木板,已知懸線長為L,懸點(diǎn)到木板的距離OO′=h(h>L).
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①將小球向左拉起后自由釋放,最后小球落到木板上的C點(diǎn),O′C=s,則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0=
 

②在其他條件不變的情況下,若改變釋放小球時(shí)懸線與豎直方向的夾角θ,小球落點(diǎn)與O'點(diǎn)的水平距離s將隨之改變,經(jīng)多次實(shí)驗(yàn),以s2為縱坐標(biāo)、cosθ為橫坐標(biāo),得到如圖b所示圖象.則當(dāng)θ=30°時(shí),s為
 
m;若懸線長L=1.0m,懸點(diǎn)到木板間的距離OO′為
 
m.
(2)某學(xué)校實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線管.已知螺線管使用的金屬絲電阻率ρ=1.7×10-8Ω?m.課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)來測算螺線管使用的金屬絲長度.他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、螺旋測微器(千分尺)、導(dǎo)線和學(xué)生電源等.
①他們使用多用電表粗測金屬絲的電阻,操作過程分以下三個(gè)步驟:(請?zhí)顚懙贗I步操作)
Ⅱ.
 

Ⅲ.把紅黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接,多用表的示數(shù)如圖c所示.
②根據(jù)多用電表示數(shù),為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,并在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,應(yīng)從圖d的A、B、C、D四個(gè)電路中選擇
 
電路來測量金屬絲電阻;
③他們使用千分尺測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖e所示,金屬絲的直徑為
 
mm;
④根據(jù)多用電表測得的金屬絲電阻值,可估算出繞制這個(gè)螺線管所用金屬絲的長度約為
 
m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
⑤用電流表和電壓表測量金屬絲的電阻時(shí),由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響,不論使用電流表內(nèi)接法還是電流表外接法,都會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差.按如圖f所示的電路進(jìn)行測量,可以消除由于電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差.利用該電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要操作步驟是:
第一步:先將R2的滑動(dòng)頭調(diào)到最左端,單刀雙擲開關(guān)S2向1閉合,閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1和R2,使電壓表和電流表的示數(shù)盡量大些(在不超過量程的情況下),讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1
第二步:保持兩滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭位置不變,將單刀雙擲開頭S2向2閉合,讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2
請寫出由以上記錄數(shù)據(jù)計(jì)算被測電阻Rx的表達(dá)式Rx=
 

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