题目
矩形线圈在载流无限长直导线激发的磁场中平动,矩形线圈和载流长直导线共面,如图所示,矩形线圈的运动方向和电流流动方向平行.如果电流 不变,线圈中不会产生感应电动势.A. 正确B. 错误
矩形线圈在载流无限长直导线激发的磁场中平动,矩形线圈和载流长直导线共面,如图所示,矩形线圈的运动方向和电流流动方向平行.如果电流 不变,线圈中不会产生感应电动势.
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
考查要点:本题主要考查法拉第电磁感应定律的应用,重点在于判断闭合回路中磁通量是否变化。
解题核心思路:
根据法拉第电磁感应定律,只有当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,才会产生感应电动势。因此,需分析线圈在运动过程中,其内部的磁通量是否改变。
破题关键点:
- 载流直导线的磁场特性:无限长直导线的磁场为环形分布,磁感强度$B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}$,与距离$r$成反比。
- 运动方向与磁场的关联:线圈沿电流方向平动时,其到导线的径向距离$r$保持不变,导致线圈内各点的$B$大小不变,总磁通量不变,因此无感应电动势。
关键分析步骤:
- 磁场分布:载流直导线的磁场为环形,方向由右手螺旋定则确定,大小随$r$变化。
- 运动方向的影响:
- 若线圈沿电流方向(即导线长度方向)平动,线圈到导线的垂直距离$r$不变。
- 此时线圈内各点的$B$大小保持不变,总磁通量$\Phi = \int B \, dA$不变。
- 感应条件判断:
- 磁通量无变化,故线圈中无感应电动势。
结论:线圈平动方向与电流方向平行时,磁通量恒定,因此不会产生感应电动势。