感應電動勢方向的判斷步驟:(1)明确等效電源,産生感應電動勢的那部分導體等效于電源;
(2)确定感應電流方向,用右手定則或楞次定律和安培定則判斷感應電流方向;
(3)判斷感應電動勢的方向,在内電路中,感應電動勢的方向是由電源的負極指向正極,跟内電路中的電流方向一緻,進而可以判斷電路中電勢的高低.
例題:如圖所示,一架民航飛機在赤道上空勻速飛行,機翼保持水平,由于遇到強氣流作用使飛機豎直下墜,在地磁場的作用下,金屬機翼上有電勢差。設飛行員左方機翼末端處的電勢為Φ₁,右方機翼末端處的電勢為Φ₂,忽略磁偏角的影響,則(C)
A.若飛機從西往東飛,Φ₂比Φ₁高
B.若飛機從東往西飛,Φ₂比Φ₁高
C.若飛機從南往北飛,Φ₂比Φ₁高
D.若飛機從北往南飛,Φ₂比Φ₁高
【解析】當飛機在赤道上空豎直下墜時,因為地磁場向北,若飛機從西往東或從東往西飛,機翼不切割磁感線,不産生感應電動勢,所以機翼兩端不存在電勢差,故A、B錯誤.若飛機從南往北飛,當豎直下墜時,由右手定則可判知,飛機的右方機翼末端電勢比左方機翼末端電勢高,即Φ₂比Φ₁高;相反,若飛機從北往南飛,Φ₁比Φ₂高,故C正确,D錯誤.
☞判斷感應電動勢方向時一定要明确哪部分相當于電源,因為在電源内部電流由低電勢流向高電勢,在電源外部電流由高電勢流向低電勢.
例題:如圖所示,為地磁場磁感線的示意圖,在北半球地磁場的豎直分量向下,飛機在我國上空勻速巡航,機翼保持水平,飛行高度不變,由于地磁場的作用,金屬機翼上有電勢差,設飛行員左方機翼末端處的電勢為U₁,右方機翼末端處的電勢為U₂()
A.若飛機從西往東飛,U₁比U₂高
B.若飛機從東往西飛,U₂比U₁高
C.若飛機從南往北飛,U₁比U₂高
D.若飛機從北往南飛,U₂比U₁高
【解析】當飛機在北半球飛行時,因為地磁場的存在,且地磁場的豎直分量方向豎直向下,因為感應電動勢的方向與感應電流的方向是相同的,由低電勢指向高電勢,由右手定則可判知,在北半球,不論沿何方向水平飛行,都是飛機的左方機翼電勢高,右方機翼電勢低,即總有U₁比U₂高.故BD錯誤,AC正确.
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