Question

高中物理（电磁感应）题一道

金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上,在ef右侧存在有界匀强磁场B,磁场方向垂直导轨平面向下,在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内.当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后,圆环L有__________(填收缩,扩张)趋势,圆环内产生的感应电流_______________(填变大,变小,不变).
答案:收缩,变小
解析:由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动,则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流,则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场,随着金属棒向右加速运动,圆环的磁通量将增大,依据楞次定律可知,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大;又由于金属棒向右运动的加速度减小,单位时间内磁通量的变化率减小,所以在圆环中产生的感应电流不断减小.

解析我可以理解。但是我有个疑惑：环中二次感应出的电流在变小，应该会在环内再产生一个和一次感应出的磁场方向相同的磁场。一次感应磁场磁通量增大，二次感应磁场磁通量减小。后面我就不知道该如何比较了。

Answer 1

如果说一次感应出的电流的磁场方向理解为向外的话，那么圆环的电流在减小，确实会触发别的物理变化，但是阻碍不是阻止，那个圆环电流减小，会发生自感现象，阻碍圆环中的电流流动，但是不会是电流反向。即圆环的电流还是在减小，但是没有形成反向电流，更没有形成和一次感应出的磁场方向相同的磁场。电流方向只有一个，所形成的磁场方向也只有一个，即还是阻碍一次感应磁场方向，环内的电流还是顺时针的，只不过在越来越小而已。

Answer 2

楞次定律是减小变化，感应电流出现就是为减小原磁通变化。不会在感应后再相反方向感应来减弱自己的。

Answer 3

“环中二次感应出的电流在变小，应该会在环内再产生一个和一次感应出的磁场方向相同的磁场”
你说得有误吧，环内产生的二次感应磁场应与原磁场方向相反，以抑制原磁场增大的趋势。原磁场磁通量增大，但变化率减小，所以二次感应磁场磁通量减小，很hx。不好理解的话你可以把感生磁场理解成原磁场的导数。