ad边进入磁场开始,穿过线圈的磁通量才发生变化,如图4所示(俯视图)。但随着线框在磁场中的转动,一旦线框的ad边转出磁场,穿过线框的磁通量又不发生变化了,电磁感应现象又消失了,以后将重复上述过程。综上所述,只有线框全部转入磁场中时,才会有感应电流产生,否则没有。
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知识链接与误点警示:
①产生感应电流的条件是“穿过闭合电路的磁通量发生变化”,即,要产生感应电流,必须同时满足两个条件,一个是电路闭合,另一个则是穿过电路的磁通量发生变化。②磁通量的计算公式是:BSsi
,式中的Ssi
应是磁场区域内线框平面在垂直于磁场方向上的投影(面积)大小。所以此题的讨论中,千万不要误认为线框从开始运动就有感应电流产生。一定要记住:磁通量的实质是穿过某一面的磁感线的条数!例题4如图5所示,导线框abcd与导线AB在同一平面内,直导线中通有恒定电流I,在线框由左向右匀速通过直导线的过程中,线框中感应电流的方向是
A先abcda,再dcbad,后abcdaB先abcda,再dcbad
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fC始终dcbad
D先dcbad,再abcda,后dcbad
解析(一):由左手定则判断线框向右运动时,只有ab和cd两个边切割磁感线。根据通电导线AB周围磁场的分布情况可知,开始时,即在cd边越过通电导线AB之前(如图6甲图所示)ab和cd边以相同的速度切割磁感线,,由左手定则可以判断,它们在闭合线框中形成的感应电流方向相反,即分别是逆时针和顺时针的。但由于cd边所在处的磁感应强度大,所以此时感应电流的方向是顺时针方向的,即dcbad。一旦cd边开始越过通电导线AB(如图6乙所示),根据ab和cd边所在处的磁感应强度的方向和强弱,由左手定可可以判断得出此时线框中的感应电流的方向是逆时针方向的,即abcda。随着线框继续向右运动,ab边越过通电导线
AB后(如图6丙所示),同理可以判断出此时线框中的感应电流的方向是顺时针方向的,即dcbad。
综合以上分析,答案应选D。解析(二):由楞次定律判断通电导线AB所产生的磁场,在AB的左侧方向是垂直纸面向外的,而在AB的右侧方向是垂直纸面向里的,并且离导线越近磁场越强,如图6所示。线框开始向右运动时,由图甲可以看出,穿过线框的向外的磁通量是逐渐增加的,根据楞次定律可以判断出此时线框中的感应电流方向是dcbad。一旦线框的cd边越过通电导线AB,如图乙所示,穿过线框的磁通量既有向外的,也有向里的,并且向外的磁通量减小,而向里的磁通量增加,由楞次r