Question

13．如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，abcd所围区域内存在垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方的水平桌面上放置一导体圆环．若圆环与桌面间的压力大于圆环的重力，abcd区域内磁场的磁感强度随时间变化关系可能是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 abcd回路中磁场变化，会产生感应电流，感应电流通过线圈，在线圈中会产生磁场，产生的磁场通过导体圆环，根据圆环与桌面间的压力大于圆环的重力，可知通过圆环的磁通量是增加的；结合楞次定律的另一种表述，感应电流的效果总是要反抗（或阻碍）产生感应电流的原因．从而判断出原磁场（线圈中的磁场）是增加还是减小，从而判断出线圈中的电流是增加还是减小，再来判断abcd区域内磁场的磁感强度的变化情况．

解答 解：圆环与桌面间的压力大于圆环的重力，得知导体圆环将受到向下的磁场作用力，根据楞次定律的另一种表述，可见螺旋管中的磁场磁通量在增大，即螺线管和abcd构成的回路中产生的感应电流在增大．根据法拉第电磁感应定律，E=N$\frac{△B}{△t}$s，则感应电流I=N$\frac{△BS}{△tR}$，可知$\frac{△B}{△t}$增大时（即B变化的越来越快），感应电流才增大．ACD选项中的$\frac{△B}{△t}$减小（B变化的越来越慢），B选项中的$\frac{△B}{△t}$增大（B变化的越来越快），所以B正确，ACD错误．
故选：B．

点评 该题涉及到的磁场较多（涉及到三个磁场），同时涉及到了两个感应电流，所以解答过程中一定要搞清楚磁场是哪个电流的变化产生的．因哪个磁场的变化而产生了哪个感应电流．
答该题还应注意对楞次定律的理解和应用，楞次定律的内容是“感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”，可以从以下几个方面来理解：
1、注意是“阻碍”，不是“阻止”，更不是“相反”，而是“延缓”的意思．
2、从原磁通量的变化来看，应这样理解：当原磁通量增加时，感应电流的磁场与原来磁场的方向相反，当原磁场减小时，感应电流的磁场就与原来的磁场方向相反．即为“增反减同”．
3、从磁体和导体的相对运动来理解：感应电流总是要阻碍导体和磁极间的相对运动，即为“来则阻，去则留”．
4、从能量转化的角度来理解：产生感应电流的过程，是其它形式的能转化为电能的过程．
在解答问题的过程中，要灵活的利用对楞次定律的各种理解，这样能做到事半功倍的效果