问题 选择题

(2012•北京)如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率

△B
△t
的大小应为(  )

A.

B0
π

B.

B0
π

C.

ωB0
π

D.

ωB0

答案

从静止开始绕过圆心O以角速度ω匀速转动时,线框中产生的感应电动势大小为E=

1
2
B L2ω=
1
2
B0(
d
2
)
2
ω=
B 0d2ω
8
    ①

感应电流为I=

E
R
=
B0d2ω
8R

根据法拉第定律得E=

△∅
△t
=
△B
△t
s=
△B
△t
1
2
π(
d
2
)2=
△B
△t
πd2
8
    ②

①②联立得

△B
△t
=
B0ω
π

故ABD错误,C正确,

故选C.

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