Question

如图，一长直铁芯上绕有固定线圈M，铁芯右侧悬挂一闭合金属环N，金属环与铁芯共轴。将M接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E₁和E₂为直流电源，S为单刀双掷开关。

（1）请填写下列操作中金属环N的摆动方向___________（选填“向左”、“向右”或“不动”）。

操作	环N摆动方向
在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间	①_________
在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间	②_________
在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时	③_________
在S已向b闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时	④_________
在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时	⑤_________
在S已向b闭合的情况下，断开S	⑥_________

（2）从上述实验现象中可以归纳出：使环N向右摆动的操作引起的共同变化有（请写出2个）______；_____。

Answer

向右 向右 向右 向右 向左 不动 电路中电流增大 穿过金属环的磁通量增加（或通电螺线管M的磁场增强）

【解析】

（1）[1]在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间，线圈M中的电流有无到有增大，磁场由无到有增强，通过金属环N的磁通量由无到有增大，相当于线圈M向金属环N靠近，根据楞次定律“来拒去留”，可判断金属环N将向右摆动。

[2]在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间，线圈M中的电流有无到有增大，磁场由无到有增强，通过金属环N的磁通量由无到有增大，相当于线圈M向金属环N靠近，根据楞次定律“来拒去留”，可判断金属环N将向右摆动。

[3]在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时，接入电路的电阻减小，电流增大，线圈M中的磁场增强，通过金属环N的磁通量增大，相当于线圈M向金属环N靠近，根据楞次定律“来拒去留”，可判断金属环N将向右摆动。

[4]在S已向b闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时，接入电路的电阻减小，电流增大，线圈M中的磁场增强，通过金属环N的磁通量增大，相当于线圈M向金属环N靠近，根据楞次定律“来拒去留”，可判断金属环N将向右摆动。

[5]在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时，接入电路的电阻变大，电流减小，线圈M中的磁场减弱，通过金属环N的磁通量减小，相当于线圈M远离金属环N，根据楞次定律“来拒去留”，可判断金属环N将向左摆动。

[6]在S已向b闭合的情况下，断开S后，线圈M中没有电流通过，无磁场，所以金属环N不动。

（2）[7] [8]从上述实验现象中可以归纳出：使环N向右摆动的操作引起的共同变化有电路中电流增大，穿过金属环的磁通量增加（或通电螺线管M的磁场增强）。