Question

15．如圖所示圓環(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 向上滑動(dòng)，下 列表述正確的是（　�。�

• A． 線圈 a 中將產(chǎn)生俯視逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
• B． 穿過(guò)線圈 a 的磁通量變大
• C． 線圈 a 有收縮的趨勢(shì)
• D． 線圈 a 對(duì)水平桌面的壓力 F 將變小

Answer 1

分析 首先明確滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)時(shí)通過(guò)判斷出線圈b中的電流減小，然后根據(jù)楞次定律判斷出線圈a中感應(yīng)電流的方向．根據(jù)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，可以很好判斷線圈的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)．

解答 解：A、B、當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向上移動(dòng)時(shí)電阻增大，由閉合電路歐姆定律可知通過(guò)線圈b的電流減小，b線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)減弱，故穿過(guò)線圈a的磁通量變�。�
根據(jù)b中的電流方向和安培定則可知b產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下穿過(guò)線圈a，根據(jù)楞次定律，a中的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原來(lái)磁場(chǎng)的減小，故a的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向也向下，根據(jù)安培定則可知線圈a中感應(yīng)電流方向俯視應(yīng)為順時(shí)針，故AB錯(cuò)誤．
C、再根據(jù)微元法將線圈a無(wú)限分割根據(jù)左手定則不難判斷出線圈a應(yīng)有擴(kuò)張的趨勢(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)觸頭向上滑動(dòng)導(dǎo)致穿過(guò)線圈a的磁通量減小，故只有線圈面積增大時(shí)才能阻礙磁通量的減小，故線圈a應(yīng)有擴(kuò)張的趨勢(shì)，故C錯(cuò)誤；
D、開始時(shí)線圈a對(duì)桌面的壓力等于線圈a的重力，當(dāng)滑動(dòng)觸頭向上滑動(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)兩磁鐵互相吸引，故線圈a對(duì)水平桌面的壓力F將減小，故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查楞次定律的應(yīng)用，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．