题目
尺寸相同的铁环和铜环所包围的面积中,通以相同变化率的磁通量,环中A. 感应电动势不同B. 感应电动势相同,感应电流相同C. 感应电动势不同,感应电流相同D. 感应电动势相同,感应电流不同
尺寸相同的铁环和铜环所包围的面积中,通以相同变化率的磁通量,环中
A. 感应电动势不同
B. 感应电动势相同,感应电流相同
C. 感应电动势不同,感应电流相同
D. 感应电动势相同,感应电流不同
题目解答
答案
D. 感应电动势相同,感应电流不同
解析
步骤 1:理解法拉第电磁感应定律
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。公式为:\[ \varepsilon = -\frac{d\Phi}{dt} \],其中 \(\varepsilon\) 是感应电动势,\(\Phi\) 是磁通量,\(t\) 是时间。由于题目中提到磁通量的变化率相同,因此感应电动势也相同。
步骤 2:考虑材料对感应电流的影响
感应电流的大小不仅取决于感应电动势,还取决于环的电阻。由于铁环和铜环的电阻率不同,即使感应电动势相同,感应电流也会不同。铜的电阻率比铁低,因此在相同感应电动势下,铜环中的感应电流会比铁环中的感应电流大。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。公式为:\[ \varepsilon = -\frac{d\Phi}{dt} \],其中 \(\varepsilon\) 是感应电动势,\(\Phi\) 是磁通量,\(t\) 是时间。由于题目中提到磁通量的变化率相同,因此感应电动势也相同。
步骤 2:考虑材料对感应电流的影响
感应电流的大小不仅取决于感应电动势,还取决于环的电阻。由于铁环和铜环的电阻率不同,即使感应电动势相同,感应电流也会不同。铜的电阻率比铁低,因此在相同感应电动势下,铜环中的感应电流会比铁环中的感应电流大。