用题:1、如图所示,线圈平面与水平方向成角,磁感线竖直向下,设磁感强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量为多大?
2、如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定的电流,有一矩形线框与导线在同一平面,在下列情况中线圈产生感应电流的是:A、导线中电流强度变大;B、线框向右平动;C、线框向下平动;D、线框以ab边为轴转动;E、线框以直导线为轴转动。
3、如图所示,试判断当开关S闭合和断开瞬间,线圈ABCD中的电流方向。
参考答案:
f1、分析和解答:此题的线圈平面abcd与磁感强度B方向不垂直,不能直接用BS计算。处理时可以用以下两种之一:(1)把S投影到与B垂直的方向即水平方向(如图中的a’b’c’d’),所以S投Scos,故BScos;(2)把B分解为平行于线圈平面的分量和垂直于线圈平面分量,显然平行方向的磁场并不穿过线圈,且B垂直Bcos,故BScos。2、A、B、D分析与解答:分析是否产生感应电流,关键就是分析穿过闭合线框的磁通量是否变化,而分析磁通量是否变化,关键就是分清磁感线的分布,亦即分清磁感线的疏密变化和磁感线方向的变化。对A选项,因I增大而引起周围的磁场增强,使线框的磁通量增加,故A正确。对B选项,因离开直导线方向越远,磁感线分布越疏。因此线框向右平动时,穿过线框的磁通量变小,故B正确。对C选项,线框向下平动时穿过线框的磁通量不变,故C不合适。对D选项,可用一些特殊位置来分析,当线框与直导线在同一个平面上时,穿过线框的磁通量最大,当线框转过90度时,穿过线框的磁通量减小,因此可以判定线框以ab轴转动时磁通量一定变化,故D正确。对E选项,由于线框绕直导线转动时,穿过线框的磁通量不变,因此无感应电流,故E错。3、分析与解答:按照应用楞次定律的应用步骤进行判定:当S闭合时:(1)研究回路是ABCD,穿过回路的磁场是电流I产生的磁场,方向由右手螺旋定则判断出是指向读者,且磁通量增大;(2)由楞次定律得知感应电流的磁场方向应是和原磁场方向相反即离开读者方向向内。(3)由右手螺旋定则判知感应电流方向是B到A到D到C。当S断开时:(1)研究回路仍是线圈ABCD,穿过回路的原磁场仍是I产生的磁场,方向由右手螺旋定则判知是指向读者,且磁通量减小;(2)由楞次定律知感应电流磁场方向应是和原磁场方向相同即指向读者;(3)由右手螺旋定则判知感应电流方向是A到B到C到D。
(四)提高题:1、如图所示,当磁铁运r