线圈在磁铁磁场中产生的感应电流方向判断

线圈在磁铁磁场中产生的感应电流方向判
断
V01.23No.242
(X)04.2005.30.
物理教学探讨
JournalofPhysicsTeaching
第23卷总第242期
2005年第4期(下半月)
线圈在磁铁磁场中产生的感应电流方向判断
朱欣
鄂南高级中学,湖北省威宁市437100
线圈在磁铁磁场中的感应电流方向判断是
一
个很常见的问题,此类问题的关键在于应清楚
地知道条形磁铁外部,蹄形磁铁内部磁感线分布
情况,正确分析线圈磁通量的变化,然后根据楞
次定律确定感应电流方向.
1线圈在条形磁铁磁场
中运动产生感应电流方
向的判断
条形磁铁内部,外部
的磁感线分布如图1所示.条形磁铁在外部的磁
感线是发散的,密度较稀,在内部的磁感线密度
很大,在磁铁中央内部磁感线密度达到最大.线
圈包围条形磁铁时,通过线圈的磁通量用磁感线
条数表示,磁铁内部磁感线的贡献是主要的,应
特别注意.
例1如图2所示,
二蔷篙萎印一一一个圆形线圈的轴线运■\ 动,并穿过线圈向远处而图2
去.则下列四个图中,能正确反映线圈中电流,
与时间t关系的是(线圈中电流以图中箭头为正方向)()
ABCD
解析磁棒自远处
匀速穿过线圈再向远处
而去,穿过线圈的磁通
量,线圈产生的感应电动
势随时间的变化图像分图3
别如图3所示.穿过线圈的磁通量先逐渐增大,当线圈位于磁棒中央时磁通量最大,然后逐渐减小.当线圈离磁棒较近时磁通量变化率较大,产
生的感应电动势较大;当线圈位于磁棒中央时, 磁通量变化率为零产生的感应电动势为零;当线圈离磁棒很远时磁通量变化率较小,产生的感应电动势也较小.因此B正确.
2线圈在蹄形磁铁磁场中运动产生感应电流方向的判断
蹄形磁铁内部,
外部的磁感线分布
如图4所示.所有的
磁感线都是闭合的
曲线,从不中断.在
磁体外部,磁感线从
Ⅳ极指向S极;在磁体内部,磁感线从S极指向Ⅳ
极.由图可知,蹄形磁铁内部从中央向两端磁感线密度逐渐减小,中央磁感线密度达到最大.蹄形磁铁外部两磁极之间内侧的磁感线密度大于外侧的磁感线密度.
例2如图5所
示,闭合矩形线在蹄
形磁铁间向右平动,
则()
A.导线dc切割
磁感线运动,线圈中图5
.s
有方向为adcba的感应电流.
B.穿过线圈的磁通量始终为零,线圈中没有
感应电流.
c.穿过线圈的磁通量减少,线圈中有方向为adcba的感应电流.
D.穿过线圈的磁通量变化,感应电流的有无
和方向都无法确定.
解析分析穿过线圈的磁通量变化必须考
虑线圈包围的磁铁内部横截面的磁通量,根据磁感线都是闭合的,由上述分析可知,线圈向右平动磁通量减少,磁场方向向右,用楞次定律判定线圈中感应电流的方向为adcba,C正确.从切割磁感线运动分析,主要考虑直导线dc向右的运动,dc边所在处磁场方向向下,用右手定则判定感应电流方向是d—c,其他三边所在磁场较弱,
第23卷总第242期
2005年第4期(下半月)
物理教学探讨JournalofPhysicsTeaching
V01.23No.242
(X)04.2005.31.
半偏法测量电流(压)表的内阻
吴欣天欣
恩施第一中学,湖北省恩施市445000
1半偏法测量电流表④的内阻
1.1电路如图(1)
所示.
1.2原理:稳流输.
出端口,b之间并两
个相等的电阻时,每
条支路上的电流是图1
滑片位置保持不动),使电流表④的指针在满刻度的一半,通过④表的电流为吉.
6(4)读出变阻箱接人电路中的值Ro,即有R^ =Ro.
输出电流,m的二分之一.
1.3操作步骤:
(1)按电路图接好电路,将滑动变阻器R,变
阻箱尺调至阻值最大处.
(2)闭合Sl,调节滑动变阻器尺,使电流表④
的指针在满刻度,此时④表的满偏电流为lm(即稳流输出电流为,m).
(3)闭合S2,调节变阻箱(滑动变阻器的
1.4误差分析
S2断开,Sl闭合时有:E=,m(R+r+
Ra)(1)
S2-,,s.都闭合时有:E=(吉+,m笔)(尺
+r)+吉(2)
联立(1),(2)式求解得=
=
Ro
>尺.
对感应电流贡献很少,A正确.所以本题选项A, c正确.
巩固练习
1.如图所示,在
一
固定圆柱形磁铁
的Ⅳ极附近放置一
N
珀一{一{6——一
平面线圈abcd,磁铁轴线与线圈水平中心线
重合,下列说法正确的是()
A.当线圈刚沿轴向右平移时,线圈中有
感应电流,方向为adcba.
B.当线圈刚绕轴转动时(口d向外,6c向
里),线圈中有感应电流,方向为abcda.
C.当线圈沿垂直于纸面方向向外平移时,线
圈中有感应电流,方向为adcba.
D.当线圈刚绕轴转动时(口d向里,6c向
外),线圈中有感应电流,方向为abcda.
2.如图所示,一
乎傲
abcd主圈,在细长的磁———一u_
铁的Ⅳ极附近下落,—一Ⅲ
保持6c边在纸外,
口d边在纸内,由图中位置I经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,这三个位置都靠得很近,在这个过程中线圈中感应电流的方向()
A.abcda方向
B.dcbad方向
C.由I到Ⅱ是abcda方向,由Ⅱ到Ⅲ是
dcbad方向
D.由I到Ⅱ是dcbad方向,由Ⅱ到Ⅲ是
abcda方向
3.如图所示,一条形
磁铁水平放置,一线圈在
条形磁铁正上方且线圈b
平面与磁铁平行,线圈由
磁铁Ⅳ极匀速平移到S
极的过程中,下列判断正确的是()
A.线圈中无感应电流
B.线圈中感应电流的方向是abcda
C.线圈中感应电流的方向先是abcda,后是dcbad.
D.线圈中感应电流的方向先是dcbad,后是abcdao
参考答案:
1.∞;
2.A;
3.B。