题目
无限长直螺线管内放置两段与其轴垂直的直线导体,如图所示为此两段导体所处的螺线管截面,其中ab段在直径上,cd段在一条弦上,当螺线管通电的瞬间(电流方向如图)则ab、cd 两段导体中感生电动势的有无及导体两端电位高低情况为( )a )-|||-c aA.ab中有感生电动势,cd中无感生电动势, a端电位高B.ab中有感生电动势,cd中无感生电动势, b端电位高C.ab中无感生电动势,cd中有感生电动势,d端电位高D.ab中无感生电动势,cd中有感生电动势,c端电位高
无限长直螺线管内放置两段与其轴垂直的直线导体,如图所示为此两段导体所处的螺线管截面,其中ab段在直径上,cd段在一条弦上,当螺线管通电的瞬间(电流方向如图)则ab、cd 两段导体中感生电动势的有无及导体两端电位高低情况为( )

A.ab中有感生电动势,cd中无感生电动势, a端电位高
B.ab中有感生电动势,cd中无感生电动势, b端电位高
C.ab中无感生电动势,cd中有感生电动势,d端电位高
D.ab中无感生电动势,cd中有感生电动势,c端电位高
题目解答
答案
D. ab中无感生电动势,cd中有感生电动势,c端电位高
解析
步骤 1:分析螺线管通电瞬间产生的感生电场
当螺线管通电瞬间,根据法拉第电磁感应定律,螺线管内部会产生一个感生电场,该电场的方向与螺线管的电流方向有关。由于螺线管的电流方向是顺时针,根据右手定则,螺线管内部的感生电场方向为顺时针方向。
步骤 2:分析导体ab中的感生电动势
导体ab位于螺线管的直径上,因此,螺线管内部的感生电场方向与导体ab垂直。由于感生电场与导体ab垂直,导体ab中的自由电子不会受到电场力的作用,因此,导体ab中没有感生电动势。
步骤 3:分析导体cd中的感生电动势
导体cd位于螺线管的一条弦上,因此,螺线管内部的感生电场方向与导体cd不垂直。由于感生电场与导体cd不垂直,导体cd中的自由电子会受到电场力的作用,自由电子会向d端移动,c端由于缺少电子带正电,因此,导体cd中有感生电动势,c端电位高。
当螺线管通电瞬间,根据法拉第电磁感应定律,螺线管内部会产生一个感生电场,该电场的方向与螺线管的电流方向有关。由于螺线管的电流方向是顺时针,根据右手定则,螺线管内部的感生电场方向为顺时针方向。
步骤 2:分析导体ab中的感生电动势
导体ab位于螺线管的直径上,因此,螺线管内部的感生电场方向与导体ab垂直。由于感生电场与导体ab垂直,导体ab中的自由电子不会受到电场力的作用,因此,导体ab中没有感生电动势。
步骤 3:分析导体cd中的感生电动势
导体cd位于螺线管的一条弦上,因此,螺线管内部的感生电场方向与导体cd不垂直。由于感生电场与导体cd不垂直,导体cd中的自由电子会受到电场力的作用,自由电子会向d端移动,c端由于缺少电子带正电,因此,导体cd中有感生电动势,c端电位高。