问题 填空题

如图所示,某空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,分布在半径为a的圆柱形区域内,两个材料、粗细(远小于线圈半径)均相同的单匝线圈,半径分别为r1和r2,且r1>a>r2,线圈的圆心都处于磁场的中心轴线上.若磁场的磁感应强度B随时间均匀减弱,已知

△B
△t
=k,则在任一时刻大小两个线圈中的感应电动势之比为______;磁场由B均匀减到零的过程中,通过大小两个线圈导线横截面的电量之比为______.

答案

根据法拉第电磁感应定律得:

E=

△Φ
△t
=
△B?s
△t
=ks

大线圈中的感应电动势E1=kπa2

小线圈中的感应电动势E2=kπr22

所以大小两个线圈中的感应电动势之比为:

E1
E2
=
a2
r22

根据电阻定律R=ρ

l
S
得:

由于两个线圈材料、粗细均相同,

所以大小两个线圈中的电阻之比为:

R1
R2
=
r1
r2

电量q=It=

E
R
t

所以磁场由B均匀减到零的过程中,通过大小两个线圈导线横截面的电量之比为:

q1
q2
=
E1?R2
E2?R1
=
a2
r1?r2

故答案为:

a2
r22
a2
r1?r2

单项选择题
名词解释