Question

如圖，一彈性閉合線圈穿掛在水平、光滑橫桿上，現將條形磁鐵迅速從左向右水平靠近線圈，則：

（1）線圈應怎樣運動？

（2）線圈的面積有怎樣的變化趨勢？

Answer 1

答案：
解析：

解析：先分析線圈中感應電流方向． （a)當條形磁鐵N極靠近線圈時，穿過線圈的磁場方向向右，且磁通量在增加； （b)根據楞次定律知，線圈中感應電流的磁場方向與原磁場方向相反，即感應電流磁場方向向左； （c)根據安培定則可知，環中感應電流方向從左向右觀察沿逆時針方向． 在分析出線圈中感應電流方向后，再討論感應電流所受安培力． 如圖所示為線圈剖面圖，取線圈最高處和最低處兩段對稱的極短導線進行分析，它們所受安培力分別為F1、F2，同理對圓環上其他對稱兩段分析安培力，并將其沿水平、豎直兩方向分解． 根據對稱特點知：環受到安培力在水平方向上產生的效果使它向右移動；同時在豎直方向上產生的效果使線圈面積有收縮的趨勢．

提示：

點評：本題感應電流的阻礙方式有兩種：一方面線圈欲通過縮小與磁場的正對面積的方式來阻礙；另一方面欲通過遠離磁鐵的途徑來阻礙．因此，在磁鐵靠近線圈時，一方面線圈面積有縮小趨勢，另一方面線圈應做遠離磁鐵的運動．