题目
A C-|||-r如图,一长直导线L与矩形线圈ABCD共面,线圈的AB边与L平行,当导线中通有随时间减小的电流时,线圈中的磁通量随时间( )A. 增加,感应电流的方向是逆时针方向 B. 减少,感应电流的方向是逆时针方向 C. 增加,感应电流的方向是顺时针方向 D. 减少,感应电流的方向是顺时针方向
如图,一长直导线L与矩形线圈ABCD共面,线圈的AB边与L平行,当导线中通有随时间减小的电流时,线圈中的磁通量随时间( )
B. 减少,感应电流的方向是逆时针方向
C. 增加,感应电流的方向是顺时针方向
D. 减少,感应电流的方向是顺时针方向
题目解答
答案
D. 减少,感应电流的方向是顺时针方向
解析
考查要点:本题主要考查磁场的分布、磁通量变化以及楞次定律的应用。
解题核心思路:
- 确定导线电流产生的磁场方向:根据右手螺旋定则,长直导线周围的磁场方向与电流方向相关。
- 分析磁通量变化:当电流减小,磁场减弱,线圈中的磁通量减少。
- 应用楞次定律判断感应电流方向:感应电流的方向阻碍磁通量的变化,需通过磁场方向与线圈位置关系推导。
破题关键点:
- 线圈位置与磁场方向:线圈与导线共面,AB边平行于导线,说明线圈位于导线一侧(右侧或左侧)。
- 磁场方向判断:若电流向上,右侧磁场向外,左侧磁场向内。
- 感应电流方向:通过“阻碍磁通量减少”确定感应电流产生的磁场方向,再结合右手螺旋定则判断电流方向。
磁通量变化分析
长直导线中的电流随时间减小,导致磁场的磁感应强度$B$减弱。线圈面积固定,因此磁通量$\Phi = B \cdot S$减少。
感应电流方向判断
- 原磁场方向:假设导线电流向上,线圈位于导线右侧,则线圈所在处的磁场方向垂直纸面向外。
- 阻碍磁通量减少:感应电流产生的磁场需向外(与原磁场同向),以补充减少的磁通量。
- 右手螺旋定则:若感应电流产生的磁场向外,则线圈中电流方向为顺时针。