12.繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上,鐵芯上套著一個鋁環(huán),線圈與電源、電鍵相連,如圖所示.線圈上端與電源正極相連,閉合電鍵的瞬間,鋁環(huán)向上跳起.若保持電鍵閉合,則鋁環(huán)將跳起到某一高度后將回落.如果電源的正、負極對調(diào)觀察到的現(xiàn)象是跳起到某一高度后將回落(上兩空選填“不斷升高”、“停留在某一高度”或“跳起到某一高度后將回落”)

分析 首先根據(jù)楞次定律與左手定則判斷鋁環(huán)為什么要向上跳起,然后可以說明電流穩(wěn)定后,線圈產(chǎn)生的磁場不變,鋁環(huán)中磁通量不變,沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以線圈與鋁環(huán)之間沒有力的作用.

解答 解:感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的原磁通量的變化,我們可以這樣理解:當原磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場與原來磁場的方向相反; 當原磁通量減少時,感應(yīng)電流的磁場就與原來磁場的方向相同.
題目中線圈上端與電源正極相連,閉合電鍵的瞬間,鋁環(huán)向上跳起的原因是:閉合電鍵的瞬間線圈突然產(chǎn)生磁場(假設(shè)磁場向上),通過鋁環(huán)的磁通量突然(向上)增加,那么鋁環(huán)中的感應(yīng)電流就產(chǎn)生與原磁場方向相反的磁場(感應(yīng)電流磁場向下);因為原磁場與感應(yīng)電流的磁場方向相反,相互排斥,所以鋁環(huán)受到向上的斥力,所以鋁環(huán)向上跳起.若保持電建閉合,流過線圈的電流穩(wěn)定,磁場不再發(fā)生變化,鋁環(huán)中就沒有感應(yīng)電流,也就沒有相互作用,鋁環(huán)僅受重力作用,最后落回.
如果電源的正、負極對調(diào),觀察到的現(xiàn)象還是不變,因為我們討論時電流的正負極對整個力的作用過程沒有影響.
故答案為:跳起到某一高度后將回落;跳起到某一高度后將回落

點評 理解楞次定律的具體意思:當原磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場與原來磁場的方向相反; 當原磁通量減少時,感應(yīng)電流的磁場就與原來磁場的方向相同.

練習冊系列答案
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