Question

如圖11－2所示，以邊長為50cm的正方形導(dǎo)線框，放置在B=0.40T的勻強磁場中。已知磁場方向與水平方向成37°角，線框電阻為0.10Ω，求線框繞其一邊從水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向的過程中通過導(dǎo)線橫截面積的電量。

Answer 1

【錯解分析】錯解：線框在水平位置時穿過線框的磁通量
Φ₁=BScos53°=6.0×10^-2Wb
　　線框轉(zhuǎn)至豎直位置時，穿過線框的磁通量Φ₂=BScos37°=8.0×10^-8（Wb）
　　這個過程中的平均電動勢

　　通過導(dǎo)線橫截面的電量

　　磁通量Φ₁=BScosθ，公式中θ是線圈所在平面的法線與磁感線方向的夾角。若θ＜90°時，Φ為正，θ＞90°時，Φ為負，所以磁通量Φ有正負之分，即在線框轉(zhuǎn)動至框平面與B方向平行時，電流方向有一個轉(zhuǎn)變過程。錯解就是忽略了磁通量的正負而導(dǎo)致錯誤。
　　【正確解答】
　　設(shè)線框在水平位置時法線（圖11－2中）n方向向上，穿過線框的磁通量
Φ₁=BScos53°=6.0×10^-2Wb
　　當線框轉(zhuǎn)至豎直位置時，線框平面的法線方向水平向右，與磁感線夾角θ=143°，穿過線框的磁通量Φ₁=BScos143°=-8.0×10^-2Wb
　　通過導(dǎo)線橫截面的電量

　　【小結(jié)】
　　通過畫圖判斷磁通量的正負，然后在計算磁通量的變化時考慮磁通量的正負才能避免出現(xiàn)錯誤。