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精英家教网如图所示的是法拉第制作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.若已知铜盘的半径为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、回路中产生大小和方向做周期性变化的电流
B、回路中电流大小恒定,且等于
BL2ω
R
C、回路中电流方向不变,且从b导线流进灯泡,再从a 导线流向旋转的铜盘
D、若磁场始终垂直于铜盘,强弱按正弦规律变化,盘不转动,灯泡也有电流
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=
1
2
BωL2和欧姆定律可求出感应电流的大小.由右手定则判断出感应电流的方向.
解答:解:A、B、C,把铜盘看做若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成,当铜盘逆时针匀速转动时,每根金属棒都在切割磁感线,相当于电源,由右手定则知,盘边缘相当于电源负极,盘中心为正极,从b导线流进灯泡,再从a 导线流向旋转的铜盘,电流方向不变.
感应电动势大小为 E=BL
.
v
=BL
0+Lω
2
=
1
2
BL2
ω,所以电流I=
E
R
=
BL2ω
2R
,式中各量不变,则感应电流的大小保持不变.
故AB错误,C正确.
D、当铜盘不动,磁场按正弦规律变化时,铜盘中形成涡流,但没有电流通过灯泡,故D错误.
故选:C
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,关键掌握楞次定律或右手定则、法拉第电磁感应定律.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图a所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热线P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO′=h(h>L).
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①将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O′C=s,则小球做平抛运动的初速度为v0=
 

②在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ,小球落点与O'点的水平距离s将随之改变,经多次实验,以s2为纵坐标、cosθ为横坐标,得到如图b所示图象.则当θ=30°时,s为
 
m;若悬线长L=1.0m,悬点到木板间的距离OO′为
 
m.
(2)某学校实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管.已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8Ω?m.课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度.他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等.
①他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第II步操作)
Ⅱ.
 

Ⅲ.把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用表的示数如图c所示.
②根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图d的A、B、C、D四个电路中选择
 
电路来测量金属丝电阻;
③他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图e所示,金属丝的直径为
 
mm;
④根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为
 
m.(结果保留两位有效数字)
⑤用电流表和电压表测量金属丝的电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,不论使用电流表内接法还是电流表外接法,都会产生系统误差.按如图f所示的电路进行测量,可以消除由于电表内阻造成的系统误差.利用该电路进行实验的主要操作步骤是:
第一步:先将R2的滑动头调到最左端,单刀双掷开关S2向1闭合,闭合开关S1,调节滑动变阻器R1和R2,使电压表和电流表的示数尽量大些(在不超过量程的情况下),读出此时电压表和电流表的示数U1、I1
第二步:保持两滑动变阻器滑动头位置不变,将单刀双掷开头S2向2闭合,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2
请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式Rx=
 

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