Question

18．圓環(huán)形導(dǎo)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管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向下滑動俯視線圈a中將產(chǎn)生逆時針（填“順時針”或“逆時針”）方向的感應(yīng)電流；線圈a對水平桌面的壓力F_N將增大（選填“增大”或“減小”）

Answer 1

分析 此題的關(guān)鍵首先明確滑動觸頭向下滑動時通過判斷出線圈b中的電流增大，然后根據(jù)楞次定律判斷出線圈a中感應(yīng)電流的方向．本題利用“楞次定律的第二描述”求解將更為簡便．

解答 解：當(dāng)滑動觸頭P向下移動時電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知通過線圈b的電流增大，從而判斷出穿過線圈a的磁通量增加方向向下，根據(jù)楞次定律即可判斷出線圈a中感應(yīng)電流方向俯視應(yīng)為逆時針．
再根據(jù)微元法將線圈a無線分割根據(jù)左手定則不難判斷出線圈a應(yīng)有收縮的趨勢，或直接根據(jù)楞次定律的第二描述“感應(yīng)電流產(chǎn)生的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因”，因為滑動觸頭向下滑動導(dǎo)致穿過線圈a的磁通量增加，故只有線圈面積減少時才能阻礙磁通量的增加；開始時線圈a對桌面的壓力等于線圈a的重力，當(dāng)滑動觸頭向下滑動時，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的N極相對，互相排斥，故線圈a對水平桌面的壓力將增大．
故答案為：逆時針，增大

點評 首先應(yīng)掌握楞次定律的基本應(yīng)用，楞次定律的第二描述是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中得出的必然結(jié)果．一般在解決有關(guān)相對運動類問題時用楞次定律的第二描述將會非常簡便．