磁感线的速度最大,所以线圈中产生的电动势最大,选项C正确,D错误。
4.一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直。先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍。接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半。先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为( )
A. B.1
C.2 D.4
解析:选B 根据法拉第电磁感应定律E==,设初始时刻磁感应强度为B0,线圈面积为S0,则第一种情况下的感应电动势为E1===B0S0;则第二种情况下的感应电动势为E2===B0S0,所以两种情况下线圈中的感应电动势相等,比值为1,故选项B正确。
5.一闭合圆形线圈放在匀强磁场中,线圈的轴线与磁场方向成30°角,磁感应强度随时间均匀变化。下列方法中能使线圈中感应电流增大一倍的是( )
A.把线圈匝数增加一倍
B.把线圈面积增大一倍
C.把线圈半径增大一倍
D.把线圈匝数减少到原来的一半
解析:选C 设线圈中的感应电流为I,线圈电阻为R,匝数为n,半径为r,面积为S,线圈导线的横截面积为S′,电阻率为ρ。由法拉第电磁感应定律知E=n=n,由闭合电路欧姆定律知I=,由电阻定律知R=ρ,则I=cos 30°,其中,、ρ、S′均为恒量,所以I∝r,故选项C正确。
6.如图2所示,闭合导线框abcd的质量可以忽略不计,将它从图中所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用0.3 s时间拉出,拉动过程中导线ab所受安培力为F1,通过导线横截面的电荷量为q1;第二次用0.9 s时间拉出,拉动过程中导线ab所受安培力为F2,通过导线横截面的电荷量为q2,则( )
图2