Question

如圖，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列表述正確的是（ ）

A．線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
B．穿過(guò)線圈a的磁通量變小
C．線圈a有擴(kuò)張的趨勢(shì)
D．線圈a對(duì)水平桌面的壓力F_N將增大

Answer 1

【答案】分析：此題的關(guān)鍵首先明確滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)通過(guò)判斷出線圈b中的電流增大，然后根據(jù)楞次定律判斷出線圈a中感應(yīng)電流的方向．本題利用“楞次定律的第二描述”求解將更為簡(jiǎn)便．
解答：解：A、B、當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向下移動(dòng)時(shí)電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知通過(guò)線圈b的電流增大，從而判斷出穿過(guò)線圈a的磁通量增加方向向下，根據(jù)楞次定律即可判斷出線圈a中感應(yīng)電流方向俯視應(yīng)為逆時(shí)針，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；
C、再根據(jù)微元法將線圈a無(wú)線分割根據(jù)左手定則不難判斷出線圈a應(yīng)有收縮的趨勢(shì)，或直接根據(jù)楞次定律的第二描述“感應(yīng)電流產(chǎn)生的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因”，因?yàn)榛瑒?dòng)觸頭向下滑動(dòng)導(dǎo)致穿過(guò)線圈a的磁通量增加，故只有線圈面積減少時(shí)才能阻礙磁通量的增加，故線圈a應(yīng)有收縮的趨勢(shì)，C錯(cuò)誤；
D、開(kāi)始時(shí)線圈a對(duì)桌面的壓力等于線圈a的重力，當(dāng)滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，可以用“等效法”，即將線圈a和b看做兩個(gè)條形磁鐵，不難判斷此時(shí)兩磁鐵的N極相對(duì)，互相排斥，故線圈a對(duì)水平桌面的壓力將增大，所以D正確．
故選D．
點(diǎn)評(píng)：首先應(yīng)掌握楞次定律的基本應(yīng)用，楞次定律的第二描述是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中得出的必然結(jié)果．一般在解決有關(guān)相對(duì)運(yùn)動(dòng)類問(wèn)題時(shí)用楞次定律的第二描述將會(huì)非常簡(jiǎn)便．