【评析】
通过画图判断磁通量的正负,然后在计算磁通量的变化时考虑磁通量的正负才能避免出现错误。
例5 如图11-3所示,直角三角形导线框ABC,处于磁感强度为B的匀强磁场中,线框在纸面上绕B点以匀角速度ω作顺时针方向转动,∠B=60°,∠C=90°,AB=l,求A,C两端的电势UAC。
当线框转至竖直位置时,线框平面的法线方向水平向右,与磁感线夹角θ=143°,穿过线框的磁通量Φ1=BScos143°=-8.0×10-2Wb
通过导线横截面的电量
Φ1=BScos53°=6.0×10-2Wb
【错解原因】
磁通量Φ1=BScosθ,公式中θ是线圈所在平面的法线与磁感线方向的夹角。若θ<90°时,Φ为正,θ>90°时,Φ为负,所以磁通量Φ有正负之分,即在线框转动至框平面与B方向平行时,电流方向有一个转变过程。错解就是忽略了磁通量的正负而导致错误。
【分析解答】
设线框在水平位置时法线(图11-2中n)方向向上,穿过线框的磁通量
通过导线横截面的电量
线框转至竖直位置时,穿过线框的磁通量Φ2=BScos37°=8.0×10-8(Wb)
这个过程中的平均电动势
Φ1=BScos53°=6.0×10-2Wb
【错解】
线框在水平位置时穿过线框的磁通量
例4如图11-2所示,以边长为
根据楞次定律,磁感强度B从B1开始均匀减少到零的过程中,感应电流的磁场阻碍原磁通的减少,与原磁通的方向同向,感应电流的方向是顺时针的。接着磁感强度B从零开始反方向均均匀增加到B2,这个过程中,穿过闭合线圈的磁通量反方向增加,感应电流的磁场要阻碍原磁场的增加,其方向是垂直纸面向里,再根据安培定则判断感应电流的方向仍然是顺时针的。
【评析】
应用楞次定律时,特别要注意感应电流的磁场阻碍的是引起感应电流的磁通量的变化。不能把“阻碍变化”简单地理解为原磁场均匀减少,电流就是顺时针,原磁场均匀增加,感应电流就是逆时针。应用楞次定律解题要先判断原磁通的方向及其变化趋势,再用“阻碍变化”的原则来判断感应电流的磁场的方向,最后用右手定则来判断感应电流的方向。
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