题目
穿过一个闭合回路的磁通量随时间的变化关系为 phi_m = 2t^2 + t,则 t = 0时回路中的感应电动势为:A. 1 VB. 0C. 4 VD. 2 V
穿过一个闭合回路的磁通量随时间的变化关系为 $\phi\_m = 2t^2\ \ + t$,则 $t = 0$时回路中的感应电动势为:
A. 1 V
B. 0
C. 4 V
D. 2 V
题目解答
答案
A. 1 V
解析
考查要点:本题主要考查法拉第电磁感应定律的应用,即感应电动势与磁通量变化率的关系。
解题核心思路:根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小等于磁通量对时间的变化率,即 $E = \frac{d\Phi}{dt}$。因此,关键步骤是正确求出磁通量函数的导数,并在指定时刻代入计算。
破题关键点:
- 明确公式:感应电动势 $E = \frac{d\Phi}{dt}$。
- 正确求导:对 $\Phi_m = 2t^2 + t$ 进行求导,注意各项的导数规则。
- 代入时间:将 $t = 0$ 代入导数结果,得到最终电动势。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势为磁通量对时间的导数:
$E = \frac{d\Phi}{dt}$
题目中磁通量函数为 $\Phi_m = 2t^2 + t$,对其求导:
-
求导过程:
- $2t^2$ 的导数为 $4t$(根据幂函数导数规则 $\frac{d}{dt} t^n = n t^{n-1}$)。
- $t$ 的导数为 $1$。
- 因此,$\frac{d\Phi}{dt} = 4t + 1$。
-
代入 $t = 0$:
$E = 4 \cdot 0 + 1 = 1 \, \text{V}$
结论:感应电动势为 $1 \, \text{V}$,对应选项 A。