Question

11．如圖所示圓環(huán)形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線圈b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路，若將滑動變阻器的滑片P向上滑動，下列表述正確的是（　　）

• A． 線圈a中將產生俯視逆時針方向的感應電流
• B． 線圈a有擴張的趨勢
• C． 線圈a對水平桌面的壓力F將增大
• D． 線圈a對水平桌面的壓力F將減小

Answer 1

分析 此題的關鍵首先明確滑動觸頭向上滑動時通過判斷出線圈b中的電流減小，然后根據楞次定律判斷出線圈a中感應電流的方向．根據感應電流產生的效果總是阻礙引起感應電流的原因，可以很好判斷線圈的運動趨勢．

解答 解：A、當滑動觸頭P向上移動時電阻增大，由閉合電路歐姆定律可知通過線圈b的電流減小，b線圈產生的磁場減弱，故穿過線圈a的磁通量變小；
根據b中的電流方向和安培定則可知b產生的磁場方向向下穿過線圈a，根據楞次定律，a中的感應電流的磁場要阻礙原來磁場的減小，故a的感應電流的磁場方向也向下，根據安培定則可知線圈a中感應電流方向俯視應為順時針，故A錯誤．
B、再根據微元法將線圈a無限分割根據左手定則不難判斷出線圈a應有擴張的趨勢，或直接根據楞次定律的第二描述“感應電流產生的效果總是阻礙引起感應電流的原因”，因為滑動觸頭向上滑動導致穿過線圈a的磁通量減小，故只有線圈面積增大時才能阻礙磁通量的減小，故線圈a應有擴張的趨勢，故B正確；
C、D、開始時線圈a對桌面的壓力等于線圈a的重力，當滑動觸頭向上滑動時，可以用“等效法”，即將線圈a和b看做兩個條形磁鐵，不難判斷此時兩磁鐵互相吸引，故線圈a對水平桌面的壓力F將減小，故C錯誤，D正確．
故選：BD

點評 首先應掌握楞次定律的基本應用，楞次定律的第二描述是能量守恒定律在電磁感應現象中得出的必然結果．一般在解決有關相對運動類問題時用楞次定律的第二描述將會非常簡便．