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【評析】
通過畫圖判斷磁通量的正負,然后在計算磁通量的變化時考慮磁通量的正負才能避免出現(xiàn)錯誤。
例5 如圖11-3所示,直角三角形導(dǎo)線框ABC,處于磁感強度為B的勻強磁場中,線框在紙面上繞B點以勻角速度ω作順時針方向轉(zhuǎn)動,∠B=60°,∠C=90°,AB=l,求A,C兩端的電勢UAC。
當(dāng)線框轉(zhuǎn)至豎直位置時,線框平面的法線方向水平向右,與磁感線夾角θ=143°,穿過線框的磁通量Φ1=BScos143°=-8.0×10-2Wb
通過導(dǎo)線橫截面的電量
Φ1=BScos53°=6.0×10-2Wb
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【錯解原因】
磁通量Φ1=BScosθ,公式中θ是線圈所在平面的法線與磁感線方向的夾角。若θ<90°時,Φ為正,θ>90°時,Φ為負,所以磁通量Φ有正負之分,即在線框轉(zhuǎn)動至框平面與B方向平行時,電流方向有一個轉(zhuǎn)變過程。錯解就是忽略了磁通量的正負而導(dǎo)致錯誤。
【分析解答】
設(shè)線框在水平位置時法線(圖11-2中n)方向向上,穿過線框的磁通量
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通過導(dǎo)線橫截面的電量
線框轉(zhuǎn)至豎直位置時,穿過線框的磁通量Φ2=BScos37°=8.0×10-8(Wb)
這個過程中的平均電動勢
Φ1=BScos53°=6.0×10-2Wb
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【錯解】
線框在水平位置時穿過線框的磁通量
例4如圖11-2所示,以邊長為
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根據(jù)楞次定律,磁感強度B從B1開始均勻減少到零的過程中,感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁通的減少,與原磁通的方向同向,感應(yīng)電流的方向是順時針的。接著磁感強度B從零開始反方向均均勻增加到B2,這個過程中,穿過閉合線圈的磁通量反方向增加,感應(yīng)電流的磁場要阻礙原磁場的增加,其方向是垂直紙面向里,再根據(jù)安培定則判斷感應(yīng)電流的方向仍然是順時針的。
【評析】
應(yīng)用楞次定律時,特別要注意感應(yīng)電流的磁場阻礙的是引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。不能把“阻礙變化”簡單地理解為原磁場均勻減少,電流就是順時針,原磁場均勻增加,感應(yīng)電流就是逆時針。應(yīng)用楞次定律解題要先判斷原磁通的方向及其變化趨勢,再用“阻礙變化”的原則來判斷感應(yīng)電流的磁場的方向,最后用右手定則來判斷感應(yīng)電流的方向。
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