D.穿过线圈的磁通量Φ等于0,所产生的感应电动势就一定为0
解析 根据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,与磁通量Φ及磁通量的变化量ΔΦ没有必然联系。当磁通量Φ很大时,感应电动势可能很小,甚至为0。当磁通量Φ等于0时,其变化率可能很大,产生的感应电动势也会很大。所以只有选项C正确。
答案 C
要点2 法拉第电磁感应定律的应用
(1)与Φ、ΔΦ没有直接关系,Φ很大时,可能很小,也可能很大;Φ=0时,可能最大。
(2)与线圈匝数无关,但感应电动势与匝数有关。
(3)=S中的S是指磁场区域的有效面积。
【例2】 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如图1所示,则( )
图1
A.线圈中0时刻的感应电动势最大
B.线圈中t1时刻的感应电动势最大
C.线圈中0至t1时间内平均感应电动势为0.4 V
D.线圈中t1至t2时间内感应电动势逐渐减小
解析 单匝线圈产生的感应电动势取决于磁通量的变化率,而磁通量的变化率在Φ-t图象中实际上是图线上各点切线的斜率,0时刻斜率最大,t1时刻斜率最小,因此0时刻的感应电动势最大,而t1时刻的感应电动势为0。从0到t1时刻,所用时间为0.005 s,磁通量改变了2×10-3 Wb,则磁通量的变化率为0.4 Wb/s,因此感应电动势为0.4 V。从t1至t2时间内,图线的斜率逐渐增大,所以感应电动势也逐渐增大。故正确选项为A、C。