第十三章 電磁感應(yīng)
a.無感應(yīng)電流 b.有順時針方向的感應(yīng)電流
c、先是順時針方向,后是逆時針方向的感應(yīng)電流
d、先是逆時針方向,后是順時針方向的感應(yīng)電流
解析:圓形線圈1通有逆時針方向的電流(從下往上看),它相當(dāng)于是環(huán)形電流,環(huán)形電流的磁場由安培定則可知,環(huán)內(nèi)磁感線的方向是向上的,在線圈2從線圈1的正上方落到正下方的過程中,線圈內(nèi)的磁通量先是增加的,當(dāng)兩線圈共面時,線圈2的磁通量達最大值,然后再繼續(xù)下落,線圈2中的磁通量是減少的.由楞次定律可以判斷:在線圈2下落到與線圈1共面的過程中,線圈2中感應(yīng)電流的磁場方向與線圈1中的磁場方向相反,故電流方向與線圈1中的電流方向相反,為順時針方向;當(dāng)線圈2從與線圈1共面后繼續(xù)下落時,線圈2中的感應(yīng)電流的磁場方向與線圈1中的磁場方向相同,電流方向與線圈1中電流方向相同,為逆時針方向,所以c選項正確.
感應(yīng)電流在原磁場所受到的作用力總是阻礙它們的相對運動.利用這種阻礙相對運動的原則來判斷則更為簡捷:線圈2在下落的過程中,線圈2中的感應(yīng)電流應(yīng)與線圈l中的電流反向,因為反向電流相斥,故線圈2中的電流是順時針方向;線圈2在離開線圈1的過程中,線圈2中的感應(yīng)電流方向應(yīng)與線圈1中電流方向相同,因為同向電流相吸,線圈2中的電流是逆時針方向.
【例9】如圖所示,aoc是光滑的金屬軌道,ao沿豎直方向,oc沿水平方向,pq是一根金屬直桿如圖立在導(dǎo)軌上,op>oq,直桿從圖示位置由靜止開始在重力作用下運動,運動過程中qo端始終在oc上,p端始終在ao上,直到完全落在oc上,空間存在著垂直紙面向外
的勻強磁場,則在pq棒滑動的過程中,下列判斷正確的是(bd)
a.感應(yīng)電流的方向始終由p→q
b.感應(yīng)電流的方向先由p→q,再是q→p
c.pq受磁場力的方向垂直于棒向左
d.pq受磁場力的方向垂直于棒先向左,再向右
解析:在pq滑動的過程中,opq的面積先變大后變小,穿過回路
的磁通量先變大后變小,則電流方向先是p→q后q→p.選bd.
2、鎮(zhèn)流器是一個帶鐵芯的線圈,起動時產(chǎn)生高電壓點燃日光燈,目光燈發(fā)光以后,線圈中的自感電動勢阻礙電流變化,起著降壓限流作用,保證日光燈正常工作.
【例10】在圖中,l是自感系數(shù)足夠大的線圈,其直流電阻可以忽略不計,d1和d2是兩個相同的燈泡,若將電鍵k閉合,待燈泡亮度穩(wěn)定后再斷開電鍵k,則(ac)
a.電鍵k閉合時,燈泡d1和d2同時亮,然后d1會變暗直到不亮,d2更亮
b.電鍵k閉合時,燈泡d1很亮,d2逐漸變亮,最后一樣亮亮亮
c.電鍵k斷開時,燈泡d2隨之熄滅。而d1會更下才熄滅
d.電鍵k斷開時,燈泡d1隨之熄滅,而d2會更下才熄滅
解析:電鍵k閉合時,l會產(chǎn)生ε自從而阻礙電流增大,d1和d2同時亮,隨著電流趨于穩(wěn)定,l中的ε自逐漸減小,最后l會把d1短路,d1不亮,而d2兩端電壓會增大而更亮.當(dāng)k斷開時,d2中因無電流會隨之熄滅,而l中會產(chǎn)生ε自,與d1構(gòu)成閉合回路,d1會亮一下.再者l中的電流是在i= 的基礎(chǔ)上減小的.會使d1中的電流在k斷開的瞬間與k閉合時相比要大,因而d1會更亮.