Question

一均匀的扁形磁铁与一圆形线圈在同一平面内，如图所示，磁铁的中央与圆心O重合，为了在磁铁运动时在线圈中得到方向如图所示的感应电流I，磁铁的运动方式应该是

A．N极向纸内，S极向纸外，使磁铁绕O点转动

B．N极向纸外，S极向纸内，使磁铁绕O点转动

C．使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外平动

D．使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸内平动

E．使磁铁在线圈平面内绕O点顺时针方向转动

F．使磁铁在线圈平面内绕O点逆时针方向转动

Answer 1

答案：A
解析：

本题运用楞次定律的对象是圆形线圈，画条形磁铁的几条磁场线，如图(甲)所示．由于“条形磁铁与一圆形线圈在同一平面内”，且“磁铁的中央与圆心O重合”，所以开始时穿过圆线圈的磁通量为零，不难看出，当条形磁铁在线圈平面内绕O点(不论是顺时针方向还是逆时针方向)转动时，穿过线圈的磁通量不会发生变化，圆形线圈中不会产生感应电流，所以选择项E、F应排除． 　　当条形磁铁垂直于线圈平面方向向纸外(或向纸内)平动时，情况如图(乙)(注意磁铁平动的方向v)所示，不难看出，磁铁沿垂直于线圈平面的方向平动过程中的任何时刻，从一个方向看，穿入线圈的磁场线条数与穿出线圈面的磁场线条数相等，相互抵消，结果穿过线圈面的磁通量始终为零，磁通量没有发生变化，所以C、D两种运动方式也不会产生感应电流，选择项C、D也应排除． 　　当N极向纸内，S极向纸外，使磁铁绕O点转动时，相当于圆形线圈绕水平直径、上半圈向纸外、下半圈向纸内转动，它们切割磁场线所产生的电磁感应效果互相叠加，运用右手定则，线圈中有逆时针方向的感应电流，如按方式B运动，线圈中有顺时针方向的感应电流