高中物理微专题：法拉第圆盘

1.圆环垂直放置于磁场中，当磁感应强度B变化时，圆环中的磁通量发生变化，在圆环中产生电动势，从而产生环形电流。（如图1）

图1

2.圆盘垂直放置在磁场中，当磁感应强度B变化时，可以把圆盘看成由许多半径不同的圆环组成；磁场B变化时，则每个圆环的磁通量都发生变化，产生电动势（感生电动势），形成半径不同的环形电流，即涡流。（如图2）

图2

3.圆盘在匀强磁场中绕中心轴转动时，可以把圆盘看成由许多长度等于半径的导体棒组成；导体棒在切割磁感线，从而在圆盘中心和端点之间产生电动势（动生电动势）。（图3）

图3

4.圆盘全部在匀强磁场中转动时，能产生电动势，但无外电路则不会产生电流，在不考虑外力和摩擦力时，圆盘会一直匀速转动。（图4）

图4

5.圆盘只有部分在磁场中，当圆盘转动时，有磁场部分充当电源，无磁场部分充当外电路，圆盘中能产生感应电流，在不考虑外力和摩擦力时，圆盘会逐渐减速直至停止。（图5）

图5

典型例题：

法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（ ）

A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定

B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动

C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化

D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍

参考答案：AB

圆盘转动时相当于导体棒在切割磁感线，在中心和边缘间形成电动势，当角速度恒定时，电动势大小恒定，电流大小恒定；则A正确；

由右手定则判断圆盘中心为电源正极，边缘为负极，则电流方向由a经过R流到b，则B正确；

圆盘转动方向不变时，电源正负极不变，则C错误；

圆盘角速度变为原来的2倍时，由电磁感应定律可知电动势变为原来的2倍，则电阻R的热功率变为原来的4倍，则D错误；可知选AC