如图,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕圆心O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有扩张趋势,由此可知,圆环a( )A. 顺时针加速旋转B. 顺时针减速旋转C. 逆时针加速旋转D. 逆时针减速旋转
如图,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕圆心O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有扩张趋势,由此可知,圆环a( )
A. 顺时针加速旋转
B. 顺时针减速旋转
C. 逆时针加速旋转
D. 逆时针减速旋转
分析A选项,当带正电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时,相当于顺时针方向电流,并且在增大,根据右手定则,其内(金属圆环a内)有垂直纸面向里的磁场,其外(金属圆环b处)有垂直纸面向外的磁场,并且磁场的磁感应强度在增大,金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里(因为向里的比向外的磁通量多,向里的是全部,向外的是部分)而且增大,根据楞次定律,b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外,磁场对电流的作用力向外,所以b中产生逆时针方向的感应电流,根据左手定则,磁场对电流的作用力向外,所以具有扩张趋势,所以A错误;
同样的方法可判断b中产生顺时针方向的感应电流,但具有收缩趋势,故B选项错误;
而C选项,b中产生顺时针方向的感应电流,但具有扩张趋势,故C正确;
而D选项,b中产生逆时针方向的感应电流,但具有收缩趋势,所以D错误.
故选:C.
答案解析:本题中是由于a的转动而形成了感应电流,而只有a中的感应电流的变化可以在b中产生磁通量的变化,才使b中产生了感应电流;因此本题应采用逆向思维法分析判断.
考试点:楞次定律.
知识点:本题综合考查电流的磁场(安培定则),磁通量,电磁感应,楞次定律,磁场对电流的作用力,左手定则等.本题的每一选项都有两个判断,有的同学习惯用否定之否定法,如A错误,就理所当然的认为B和C都正确,因为二者相反:顺时针减速旋转和逆时针加速旋转,但本题是单选题,甚至陷入矛盾.他们忽略了本题有两个判断,一个是电流方向,另一个是收缩趋势还是扩张趋势.如果只有一个判断,如b中产生的感应电流的方向,可用此法.所以解题经验不能做定律或定理用.