题目
(zhcs7-8铜环木环)将形状完全相同的铜环和木环静止放置在交变磁场中,并假设通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,不计自感时则:()A. 铜环中有感应电流,木环中无感应电流B. 铜环中有感应电流,木环中有感应电流C. 铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小D. 铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大
(zhcs7-8铜环木环)将形状完全相同的铜环和木环静止放置在交变磁场中,并假设通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,不计自感时则:()
A. 铜环中有感应电流,木环中无感应电流
B. 铜环中有感应电流,木环中有感应电流
C. 铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小
D. 铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大
题目解答
答案
A. 铜环中有感应电流,木环中无感应电流
解析
考查要点:本题主要考查法拉第电磁感应定律的应用,以及材料电阻对感应电流的影响。
解题核心思路:
- 法拉第电磁感应定律:感应电动势的大小由磁通量变化率决定,与材料无关。题目中两环磁通量变化率相等,因此感应电动势相等。
- 感应电流的决定因素:电流由电动势和环的电阻共同决定($I = \frac{E}{R}$)。铜环电阻小,木环电阻大,导致两者电流差异显著。
破题关键点:
- 区分电动势与电流:电动势仅由磁通量变化率决定,而电流还需考虑材料电阻。
- 材料特性:铜是良导体(电阻小),木头电阻极大,几乎无法形成电流。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势为:
$E = \frac{\mathrm{d}\Phi}{\mathrm{d}t}$
题目中明确指出两环的磁通量变化率相等,因此铜环和木环的感应电动势相等,排除选项C和D。
对于感应电流:
- 铜环:电阻小,根据欧姆定律 $I = \frac{E}{R}$,电流显著。
- 木环:电阻极大,电流趋近于零,可认为无感应电流。
因此,正确答案为A。