例1 关于感应电动势的大小,下列说法中正确的是 ( )
A.穿过线圈的磁通量Φ最大时,所产生的感应电动势就一定最大
B.穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ增大时,所产生的感应电动势也增大
C.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
D.穿过线圈的磁通量的变化率越大,所产生的感应电动势就越大
答案 D
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,而ΔΦ增大时,可能减小.
如图所示,t1时刻,Φ最大,但E=0;0~t1时间内ΔΦ增大,但减小,E减小;t2时刻,Φ=0,但最大,E最大.故D正确.
二、导线切割磁感线时的感应电动势
[导学探究] 如图5所示,闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度为B,ab的长度为L,ab以速度v匀速垂直切割磁感线,利用法拉第电磁感应定律求回路中产生的感应电动势.
图5
答案 设在Δt时间内导体ab由原来的位置运动到a1b1,如图所示,这时闭合电路面积的变化量为ΔS=LvΔt
穿过闭合电路磁通量的变化量为ΔΦ=BΔS=BLvΔt
根据法拉第电磁感应定律得E==BLv.