题目
7-5 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)铜环中感应电场大,木环中感应电场小(D)铜环中感应电场小,木环中感应电场大
7-5 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)铜环中感应电场大,木环中感应电场小
(D)铜环中感应电场小,木环中感应电场大
题目解答
答案
选项 (A) 铜环中有感应电流,木环中无感应电流。
铜环:铜是一种良好的导体。当交变磁场通过铜环时,根据法拉第电磁感应定律,铜环中会产生感应电流。这是因为变化的磁通量导致铜环中产生了电动势,进而产生感应电流。
木环:木材是一种绝缘体,它不导电。尽管通过木环的磁通量也在变化,但由于木材不能导电,因此不会在木环中产生感应电流。
感应电场:感应电场的产生与材料是否能导电直接相关。在铜环中,由于存在感应电流,因此也存在感应电场。而在木环中,由于没有感应电流,因此也不会产生感应电场。
综上所述,只有铜环中会有感应电流,木环中则无感应电流,故选 (A)。
解析
考查要点:本题主要考查法拉第电磁感应定律的应用,以及材料导电性对感应电流的影响。
解题核心思路:
- 感应电动势的产生条件:只要磁通量变化,闭合回路中就会产生感应电动势。
- 感应电流的存在条件:除了存在感应电动势外,回路必须由导体构成(能够导电)。
- 感应电场的本质:由变化的磁场产生,与材料是否导电无关,仅由磁通量变化率决定。
破题关键点:
- 铜环是导体,木环是绝缘体。
- 感应电场的大小由磁通量变化率决定,与材料无关。
- 感应电流的形成需要导体回路。
选项分析
选项 (A)
铜环中有感应电流,木环中无感应电流
- 铜环:铜是良导体,当交变磁场导致磁通量变化时,根据法拉第电磁感应定律,铜环中会产生感应电动势,进而形成感应电流。
- 木环:木材是绝缘体,虽然磁通量变化会产生感应电动势,但无法形成电流。
选项 (B)
铜环中有感应电流,木环中有感应电流
- 错误原因:木环无法导电,无法形成电流。
选项 (C) 和 (D)
感应电场大小比较
- 感应电场的本质:由变化的磁场产生,与材料无关。题目中两环的磁通量变化率相等,因此感应电场大小相同。
- 错误原因:选项 (C) 和 (D) 错误地认为感应电场大小与材料相关。