B.这电流方向如图中箭头所示,磁铁移走后,这电流继续维持
C.这电流方向与图中箭头方向相反,磁铁移走后,这电流很快消失
D.这电流方向与图中箭头方向相反,磁铁移走后,这电流继续维持
解析:因超导线圈无电阻,所以感应电流不会消失。磁铁移走时感应电流的磁场要阻碍磁铁移走,所以会产生一个S极来吸引磁铁的N极,因此感应电流的方向与图示的方向相反。正确答案为D。
拓展:作为一道考查楞次定律的题目这道高考题并不难,但是这道高考题以超导线圈这一高科技产品作为背景,使得考题耳目一新。
例4 如右图4-3-5所示的条形磁铁向闭合线圈靠近时,试在线圈中画出感应电流的方向。
解析:方法一用磁通量的变化来判断。磁铁向右运动导致线圈内部方向向左的磁通量增大,感应电流在线圈内部产生方向向右的磁场以阻碍磁通量的增大,线圈的左端应该是S极,所以感应电流在线圈外部的方向为由a到G到b。
方法二用感应电流的磁场阻碍相对运动的观点来判断。当S极向线圈靠近时感应电流的磁场在线圈的左端产生一个S极阻碍磁铁的靠近,所以感应电流在线圈外部的方向是由a到G到b。
拓展:从上述的两种方法来比较,可以看出用感应电流阻碍相对运动的方法进行判断较为简单。
例5 图4-3-6所示abcd是一水平放置的导体框,其中只有ab可以自由滑动。当条形磁铁向下运动时试说明ab将如何运动?
解析:磁铁向下运动导致abcd中的竖直向下的磁通量增大,感应电流为阻碍磁通量的增大,其面积就有缩小的趋势,所以导线ab向左运动。
拓展:本题也可以用阻碍相对运动的方法解决。当磁铁的N极向下运动时,感应电流的磁场在线圈的上方产生N极阻碍磁铁的靠近。导线ab中的电流是由b流到a,根据左手定则导线ab受向左的安培力作用,导线ab向左运动。
通过比较可以看出本题用感应电流的磁场阻碍磁通量的变化解决较为方便。所以解题时采取什么方法要具体问题具体分析。