题目
如图6.4所示,在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈,开始时线圈与导线在同一平面内,且线圈中两条边与导线平行。当线圈以相同的速度作如图所示的三种不同方向的平动时,线圈中的感应电流A. 以情况 I 中为最大B. 以情况 II 中为最大C. 以情况 III 中为最大D. 在情况 I 和 II 中相同
如图6.4所示,在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈,开始时线圈与导线在同一平面内,且线圈中两条边与导线平行。当线圈以相同的速度作如图所示的三种不同方向的平动时,线圈中的感应电流
A. 以情况 I 中为最大
B. 以情况 II 中为最大
C. 以情况 III 中为最大
D. 在情况 I 和 II 中相同
题目解答
答案
B. 以情况 II 中为最大
解析
步骤 1:分析磁场分布
无限长载流直导线产生的磁场是环形的,磁场强度与距离成反比。因此,线圈在不同位置时,磁场强度不同。
步骤 2:分析感应电流
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势与磁通量的变化率成正比。当线圈平动时,磁通量的变化率取决于线圈与导线的相对运动速度和磁场强度的变化。
步骤 3:比较三种情况
- 情况 I:线圈向导线靠近,磁通量增加,感应电流方向与导线电流方向相反。
- 情况 II:线圈远离导线,磁通量减少,感应电流方向与导线电流方向相同。
- 情况 III:线圈平行于导线移动,磁通量不变,没有感应电流。
无限长载流直导线产生的磁场是环形的,磁场强度与距离成反比。因此,线圈在不同位置时,磁场强度不同。
步骤 2:分析感应电流
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势与磁通量的变化率成正比。当线圈平动时,磁通量的变化率取决于线圈与导线的相对运动速度和磁场强度的变化。
步骤 3:比较三种情况
- 情况 I:线圈向导线靠近,磁通量增加,感应电流方向与导线电流方向相反。
- 情况 II:线圈远离导线,磁通量减少,感应电流方向与导线电流方向相同。
- 情况 III:线圈平行于导线移动,磁通量不变,没有感应电流。