
增反减同;来拒去留;增缩减扩。
【典例2】如图所示,质量为的闭合金属环用不可伸长的绝缘细线悬挂起来,金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中。从某时刻开始,磁感应强度开始减小,金属环始终保持静止,重力加速度为
,则在磁感应强度减小的过程中,关于细线的拉力和环中感应电流的方向,下列说法中正确的是( )
A.大于环的重力,沿顺时针方向 B.小于环的重力
,沿顺时针方向
C.大于环的重力,沿逆时针方向 D.小于环的重力
,沿逆时针方向
【答案】A
【详解】磁感应强度减小,穿过金属环的磁通量减小,由楞次定律和安培定则可知,感应电流的方向为顺时针方向,再由左手定则可得,金属环所受安培力的方向竖直向下,金属环始终保持静止,则细线的拉力
,故选A。
【变式2-1】(23-24高二下·新疆巴音郭楞·期末)如图所示,铝环A用轻线静止悬挂于长直螺线管左侧,且与长直螺线管共轴。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S 瞬间,铝环A将向左摆动
B.闭合开关S稳定后,断开开关S瞬间,铝环A的面积有收缩趋势
C.保持开关S闭合,将滑动变阻器的滑片迅速向右滑,从左往右看铝环A 中将产生逆时针方向的感应电流
D.保持开关S闭合,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑,铝环A将向右摆动
【答案】A
【详解】A.闭合开关S 瞬间,穿过铝环A的磁通量突然增加,铝环A中产生感应电流阻碍原磁场在铝环A中的磁通量增加,故铝环A将向左摆动,A正确;
B.闭合开关S稳定后,断开开关S瞬间,穿过铝环A的磁通量减小,根据楞次定律中阻碍观点,铝环A的面积有扩张趋势,B错误;
C.保持开关S闭合,将滑动变阻器的滑片迅速向右滑,总电阻变大,螺线管中的电流减小,铝环A 中将产生与螺线管上同方向的感应电流,则从左往右看铝环A 中将产生顺时针方向的感应电流,C错误;
D.保持开关S闭合,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑,电路中电流变大,穿过铝环A的磁通量突然增加,根据楞次定律中阻碍观点,铝环A将向左摆动,D错误。
故选A。
【变式2-2】如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是( )
A.线圈a中将产生沿顺时针方向(俯视)的感应电流 B.穿过线圈a的磁通量减小
C.线圈a有扩张的趋势 D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大
【答案】D
【详解】AB.当滑动触头P向下移动时电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大,穿过线圈a的磁通量增加,方向向下;根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针,故AB错误;
C.根据楞次定律,感应电流的产生总是阻碍引起感应电流的原因,因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加,故只有线圈面积减少时才能阻碍磁通量的增加,故线圈a应有收缩的趋势,故C错误;
D.开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力,当滑动触头向下滑动时,可以用“等效法”,即将线圈a和b看做两个条形磁铁,判断知此时两磁铁的N极相对,互相排斥,故线圈a对水平桌面的压力将增大,故D正确。
故选D。
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