| 动生电动势 题目答案及解析

稿件来源:高途

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选修3-2

第四章 电磁感应

4.5 电磁感应现象的两类情况

动生电动势

$1831$$10$$28$日,法拉第展示了人类历史进第一台发电机一法拉第圆盘发电机,其原理如图乙所示。水平匀强磁场$B$垂直于盘面,圆盘绕水平轴$\rm C$以角速度$\omega $匀速转动,铜片$\rm D$与圆盘的边缘接触,圆盘、导线和电阻$R$组成闭合回路,圆盘半径为$L$,圆盘接入$\rm CD$间的电阻也为$R$,其他电阻均可忽略不计。下列说法正确的是$(\quad\ \ \ \ )$

["

$\\rm C$点电势高于$\\rm D$点电势

","

$\\rm C$$\\rm D$两端的电压为$\\dfrac{1}{2}B{{L}^{2}}\\omega $

","

圆盘转动过程中,电流的大小为$\\dfrac{B{{L}^{2}}\\omega }{4R}$

","

圆盘转动过程中,产生的电功率为$\\dfrac{{{B}^{2}}{{L}^{4}}{{\\omega }^{2}}}{4R}$

"]
[["C"]]

$\rm A$.由右手定则可知,流经电阻$R$的电流由$D$$C$,因此$C$点电势低于$D$点电势,故$\rm A$错误;

$\rm B$.由电磁感应定律可得圆盘产生的感应电动势为$E=\dfrac{1}{2}B{{L}^{2}}\omega $,由闭合电路欧姆定律可得$C$$D$两端的电压为$U=\dfrac{R}{R+R}E=\dfrac{1}{4}B{{L}^{2}}\omega $,故$\rm B$错误;

$\rm C$.圆盘转动过程中,由闭合电路欧姆定律可得电流的大小为$I=\dfrac{E}{R+R}=\dfrac{B{{L}^{2}}\omega }{4R}$,故$\rm C$正确;

$\rm D$.圆盘转动过程中,由电功率公式可知产生的电功率为$P=EI=\dfrac{1}{2}B{{L}^{2}}\omega \times \dfrac{B{{L}^{2}}\omega }{4R}=\dfrac{{{B}^{2}}{{L}^{4}}{{\omega }^{2}}}{8R}$,故$\rm D$错误。

故选$\rm C$

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