第2讲 法拉第电磁感应定律及其应用 自感现象
考点1 法拉第电磁感应定律的理解和应用(d)
【典例1】(2019·嘉兴模拟)如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大。两圆环半径之比为2∶1,圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb,不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是 ( )
A.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿逆时针方向
B.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿顺时针方向
C.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿逆时针方向
D.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿顺时针方向
【解析】选B。a、b两个圆环产生的感应电动势属于感生电动势,根据题意可知
相同,又由法拉第电磁感应定律得E=n
=nS,Sa=π(2r)2=4πr2,Sb=πr2,所以
=4∶1,由楞次定律可知两圆环中感应电流的方向均沿顺时针方向,B正确。
1.(多选)如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长La=2Lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀减小,不考虑线圈之间的相互影响,则 ( )
A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B.a、b线圈中感应电动势之比为2∶1
C.a、b线圈中感应电流之比为4∶1
D.a、b线圈中电功率之比为8∶1
【解析】选A、D。原磁场向里减小,根据楞次定律可知,感应电流的磁场与原磁场方向相同,因此感应电流的方向为顺时针方向,选项A正确;根据法拉第电磁感应定律可知,E=
=
L2,而La=2Lb,因此电动势之比为4∶1,选项B错误;线圈电阻R=ρ
,故电阻之比为2∶1,由闭合电路欧姆定律可知I=
,则电流之比为2∶1,选项C错误;电功率P=I2R,两线圈电流之比为2∶1,电阻之比为2∶1,则电功率之比为8∶1,选项D正确。
2.(多选)如图所示,A、B两闭合线圈用同样的导线绕成,A有10匝,B有20匝,两线圈半径之比为2∶1。均匀磁场只分布在B线圈内。当磁场随时间均匀减弱时 ( )
A.A中无感应电流
B.A、B中均有恒定的感应电流
C.A、B中感应电动势之比为2∶1
D.A、B中感应电流之比为1∶2
