再議阿拉果圓盤實驗

李勝強?おお?

1原題回放

1824年，法國科學(xué)

家阿拉果完成了著名的“圓盤實驗”，實驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖1所示，實驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后，下列說法正確的是（）。

A.圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢

B.圓盤內(nèi)的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動

C.在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化

D.圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成了電流，此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動

2試題解析

當(dāng)銅圓盤在小磁針的磁場中轉(zhuǎn)動時，半徑方向的金屬條在切割磁感線，發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在銅圓盤的圓心和邊緣之間產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，選項A正確。圓盤在徑向的輻條切割磁感線的過程中，內(nèi)部距離圓心遠近不同的點電勢不等而形成感應(yīng)電流即渦流（根據(jù)圓盤轉(zhuǎn)向的不同以及磁極的不同，感應(yīng)電流從軸心流向邊緣或從邊緣流向軸心），而感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁力又會與小磁針的磁力相互作用，從而使小磁針一起轉(zhuǎn)動起來，故選項B正確，選項D錯誤。圓盤轉(zhuǎn)動過程中，圓盤位置、圓盤面積和磁場都沒有發(fā)生變化，故磁場穿過整個圓盤的磁通量沒有變化，選項C錯誤。故答案為AB。

3深入思考

（1）磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量不發(fā)生變化，為什么圓盤的局部區(qū)域的磁通量又會發(fā)生變化？

磁針的磁場是非勻強磁場，但其磁感線的分布具有空間的對稱性。……