Question

3．如圖所示，一個(gè)閉合三角形導(dǎo)線框位于豎直平面內(nèi)，其下方固定一根與線框所在的豎直平面平行且很靠近（但不重疊）的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通過圖示方向的恒定電流，線框從實(shí)線位置由靜止釋放，在線框的運(yùn)動(dòng)過程中（　　）

• A． 線框中的磁通量為零時(shí)其感應(yīng)電流也為零
• B． 線框中感應(yīng)電流方向?yàn)橄软槙r(shí)針后逆時(shí)針
• C． 線框受到安培力的合力方向豎直向上
• D． 線框減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為電能

Answer 1

分析 根據(jù)右手定則，通電直導(dǎo)線的磁場在上方向外，下方向里；離導(dǎo)線近的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度大，離導(dǎo)線遠(yuǎn)的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度小，然后根據(jù)楞次定律可以判斷感應(yīng)電流的方向，根據(jù)左手定則可以判斷受力的方向．

解答 解：AB、根據(jù)右手定則，通電直導(dǎo)線的磁場在上方向外，下方向里；離導(dǎo)線近的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度大，離導(dǎo)線遠(yuǎn)的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度小．線框從上向下靠近導(dǎo)線的過程，向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，根據(jù)楞次定律，線框中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流；穿越導(dǎo)線時(shí)，上方向外的磁場和下方向里的磁場疊加，先是向外的磁通量減小，之后變成向里的磁通量，并逐漸增大，直至最大；根據(jù)楞次定律，線框中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流．向里的磁通量變成最大后，繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，向里的磁通量又逐漸減小，這時(shí)的電流新方向又變成了順時(shí)針；
由上分析，穿越導(dǎo)線時(shí)，上方向外的磁場和下方向里的磁場疊加，先是向外的磁通量減小，一直減小到0，之后變成向里的磁通量，并逐漸增大．這一過程是連續(xù)的，始終有感應(yīng)電流存在，故AB錯(cuò)誤；
C、根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流始終阻礙線框相對(duì)磁場的運(yùn)動(dòng)，故受安培力的方向始終向上，不是0，故C正確．
D、根據(jù)能量守恒定律，線框從實(shí)線位置由靜止釋放過程中，減小的重力勢(shì)能，除增加其動(dòng)能外，還產(chǎn)生電能，從而轉(zhuǎn)化為熱量，故D錯(cuò)誤；
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查通電直導(dǎo)線的磁場的特點(diǎn)和楞次定律的應(yīng)用，該過程中，要注意穿越導(dǎo)線時(shí)，先是向外的磁通量減小，一直減小到0，之后變成向里的磁通量，并逐漸增大．這一過程是連續(xù)的，始終有感應(yīng)電流存在．屬于基礎(chǔ)題型，易錯(cuò)題．