题目
当导体沿磁力线运动时, 导体中产生的感应电动势将为( )。A. 最大B. 0C. 最小D. 视具体而定
当导体沿磁力线运动时, 导体中产生的感应电动势将为( )。
A. 最大
B. 0
C. 最小
D. 视具体而定
题目解答
答案
B. 0
解析
本题考查电磁感应现象中感应电动势的产生条件及相关知识。解题的关键在于理解感应电动势产生的本质是磁通量的变化,然后分析导体沿磁力线运动时磁通量的变化情况。
根据电磁感应定律,感应电动势的产生是由于穿过闭合回路的磁通量发生变化。磁通量的计算公式为$\varPhi = \vec{B} \cdot \vec{S}=BS\cos\theta$,其中$\vec{B}$是磁感应强度,$\vec{S}$是回路的面积矢量,$\theta$是$\vec{B}$与$\vec{S}$的夹角。
当导体沿磁力线运动时,导体所构成的回路在垂直于磁力线方向上的投影面积始终为$0$。也就是说,无论导体如何沿磁力线运动,穿过导体回路的磁通量$\varPhi$始终保持不变。
因为感应电动势$\varepsilon = -N\frac{\Delta\varPhi}{\Delta t}$($N$是线圈匝数,$\frac{\Delta\varPhi}{\Delta t}$是磁通量的变化率),由于磁通量$\varPhi$不变,即$\Delta\varPhi = 0$,那么磁通量的变化率$\frac{\Delta\varPhi}{\Delta t}=0$,所以感应电动势$\varepsilon = 0$。