有一个n匝的圆形线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面与磁感线成30°角,磁感应强度均匀变化,线圈导线的规格不变,下列方法可使线圈中的感应电流变为两倍的是(  )A. 将线圈匝数变为两倍B. 将线圈面积变为两倍C. 将线圈半径减少一倍D. 将线圈平面转至跟磁感线垂直的位置

问题描述:

有一个n匝的圆形线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面与磁感线成30°角,磁感应强度均匀变化,线圈导线的规格不变,下列方法可使线圈中的感应电流变为两倍的是(  )
A. 将线圈匝数变为两倍
B. 将线圈面积变为两倍
C. 将线圈半径减少一倍
D. 将线圈平面转至跟磁感线垂直的位置

A、法拉第电磁感应定律:E=n

△∅
△t
,将线圈的匝数变化时,说明
△∅
△t
一定时,E与n成正比.当线圈匝数增加为原来的2倍,则线圈产生的感应电动势也增加为原来的2倍,但线圈电阻也增加为原来的2倍,因此线圈中的感应电流没有变化.故A错误;
B、法拉第电磁感应定律:E=n
△∅
△t
,将线圈的面积增加1倍时,则△φ也增加1倍,则线圈产生的感应电动势是原来的2倍,由电阻定律R=ρ
L
s
,可得线圈电阻是原来的
2
倍,因此线圈中的感应电流是原来的
2
倍,故B错误.
C、法拉第电磁感应定律:E=Nn
△∅
△t
,将线圈的半径减小1倍时,则线圈面积是原来的
1
4
,因此△φ也是原来的
1
4
倍,所以线圈产生的感应电动势是原来的
1
4
倍,由电阻定律R=ρ
L
s
,可得线圈电阻是原来的
1
2
倍,因此线圈中的感应电流是原来的
1
2
故C错误;
D、法拉第电磁感应定律:E=Nn
△∅
△t
,由线圈平面与磁感线成30°角,变为线圈平面与磁感线垂直.将线圈的磁通量增加1倍,则线圈产生的感应电动势也增加为原来的1倍,由于线圈电阻没有变化,因此线圈中的感应电流也增加1倍.故D正确;
故选:D
答案解析:根据法拉第电磁感应定律E=n
△∅
△t
,电阻定律R=ρ
L
s
,以及欧姆定律推导出电流I的表达式,看I与什么因素有关,从而判断出哪一种方法使感应电流增加一倍.
考试点:变压器的构造和原理.
知识点:解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律、电阻定律、闭合电路欧姆定律的内容,注意电阻定律中的S,并不是线圈面积.