万方旭高中简单系列动生涡流的一些实例研究.pdf
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1、 高中物理 1 动生涡流的一些实例研究动生涡流的一些实例研究 湖北省恩施高中 陈恩谱 由于磁场变化而引起的感生涡流,因为感生电场的复杂性,高中阶段基本上只要求知道就行了,但是对于动生涡流现象,高中阶段则要求能够利用右手定则和电动势分布不均匀的特点进行具体的分析判断,本文则试图对高中物理中常见的一些动生涡流现象进行一个总结。一、一、法拉第圆盘的变形法拉第圆盘的变形 例 1(2015 年山东理综 17)如图,一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开始减速。在圆盘减速过程中,以下说法正确的是(ABD)A处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高
2、 B所加磁场越强越易使圆盘停止转动 C若所加磁场反向,圆盘将加速转动 D若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘将匀速转动 分析分析 本问题中的 D 选项,涉及的就是“法拉第圆盘”,如果匀强磁场穿过整个圆盘,将圆盘想象成一些沿半径方向的辐条紧密靠在一起形成,则每根辐条都在切割磁感线,产生了大小相同、方向均沿半径向内的电动势(如图所示),由于在同一半径大小的圆周上的各点电势处处相同,因此无法在盘中形成电流,而只相当于一个圆盘中心 O 点为正极、圆盘边沿为负极的一个大电源。图 图 图 但是,当磁场只局限于一小块如题图所示区域时,则导致电动势只分布于该区域内,这就造成了电动势分布的不均匀(如图所示),则会在整块
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