题目
在感应电场中电磁感应定律可写成oint_(L)vec E_(k) cdot d vec l=-(dPsi)/(dt) 式中vec E_k为感应电场的电场强度。此式表明:A. 闭合曲线l上vec E_(k)(处处相等;B. 感应电场是保守力场;C. 感应电场的电力线不是闭合曲线;D. 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。
在感应电场中电磁感应定律可写成$\oint_{L}\vec E_{k} \cdot d \vec l=-\frac{d\Psi}{dt}$ 式中$\vec E_k$为感应电场的电场强度。此式表明:
A. 闭合曲线$l$上$\vec E_{k}$(处处相等;
B. 感应电场是保守力场;
C. 感应电场的电力线不是闭合曲线;
D. 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。
题目解答
答案
D. 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。
解析
考查要点:本题主要考查对法拉第电磁感应定律的理解,特别是感应电场的性质与静电场的对比。
解题核心思路:
- 环路积分的意义:感应电场的环路积分不为零(除非磁通量变化率为零),说明感应电场不是保守场。
- 静电场与感应电场的对比:静电场是保守场,环路积分为零,可以引入电势;而感应电场的环路积分不为零,因此无法引入电势概念。
- 电力线的性质:感应电场的电力线是闭合的(类似涡旋场),而静电场的电力线不闭合。
破题关键点:
- 选项D直接关联电势的定义条件,需明确电势仅在保守场中存在。
选项分析
A. 闭合曲线$l$上$\vec E_{k}$处处相等
- 环路积分的结果是整体的,不能推出场强处处相等。例如,环路积分结果为零的静电场中,场强可能不均匀。因此A错误。
B. 感应电场是保守力场
- 保守场的环路积分为零,但题目中$\oint \vec E_k \cdot d\vec l = -\frac{d\Psi}{dt}$,当磁通量变化时积分不为零,说明感应电场不是保守场。因此B错误。
C. 感应电场的电力线不是闭合曲线
- 感应电场的旋度与时间变化的磁场相关,其电力线是闭合的(类似涡旋场)。因此C错误。
D. 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念
- 电势的定义需要电场是保守场(环路积分为零),而感应电场的环路积分不为零,因此无法引入电势。D正确。