不可能引起回路中磁通量变化的情况是()。A. 磁场均匀恒定,面积恒定的闭合回路在磁场中平行于磁场方向运动B. 闭合回路静止,闭合回路中的磁场随时间是变化的C. 磁场恒定,闭合回路与磁场发生相对运动D. 不仅磁场是时变的,而且闭合回路与磁场发生相对运动
A. 磁场均匀恒定,面积恒定的闭合回路在磁场中平行于磁场方向运动
B. 闭合回路静止,闭合回路中的磁场随时间是变化的
C. 磁场恒定,闭合回路与磁场发生相对运动
D. 不仅磁场是时变的,而且闭合回路与磁场发生相对运动
题目解答
答案
解析
本题主要考察磁通量变化的条件,磁通量$\Phi = B \cdot S \cdot \cos\theta$(其中$B$为磁感应强度,$S$为回路面积,$\theta$为$B$与$S$法线方向的夹角),磁通量变化的原因包括:磁场$B$变化、面积$S$变化、夹角$\theta$变化。
选项A分析
磁场均匀恒定($B$不变),面积恒定($S$不变),回路平行于磁场方向运动时,$B$与$S$的夹角$\theta$始终为$90^\circ$($\cos\theta=0$),磁通量$\Phi=0$且保持不变,不可能引起磁通量变化。
选项B分析
闭合回路静止($S$、$\theta$不变),磁场随时间变化($B$变化),根据$\Phi = B \cdot S \cdot \cos\theta$,磁通量必然变化,不符合题意。
选项C分析
磁场恒定($B$不变),回路与磁场相对运动:若运动方向不平行于磁场,则$\theta$可能变化(如切割磁感线),导致$\cos\theta$变化,磁通量变化;即使平行运动,若初始$\theta\neq90^\circ$,$\cos\theta$也可能不变吗?不,平行运动时$\theta$始终不变,但题目未限定初始$\theta$,若初始$\theta=0^\circ$($\cos\theta=1$),平行运动时$\theta$仍为$0^\circ$,磁通量不变?不,题目说“不可能引起”,需绝对不可能。实际上,若回路垂直磁场运动($\theta$不变),磁通量不变,但选项C未限定运动方向,存在磁通量变化的可能(如斜向运动),因此不是绝对不可能,不符合题意。
选项D分析
磁场时变($B$变化)且回路相对运动($\theta$或$S$可能变化),两种因素均可能导致磁通量变化,不符合题意。