1 引言

記得筆者讀高中時，當(dāng)時老師講授楞次定律時，做的小實(shí)驗就是用一根條形磁鐵分別穿過閉合鋁環(huán)和缺口鋁環(huán)，比較兩個鋁環(huán)的不同表現(xiàn)，分析感應(yīng)電流方向與磁通量變化的關(guān)系。

如今三十多年過去了，這套設(shè)備依然活躍在課堂和試卷中。但是隨著新材料的出現(xiàn)，這套設(shè)備面臨著不小的挑戰(zhàn)。

2 試題與答案

如圖，兩個很輕的鋁環(huán)a、b，環(huán)a閉合，環(huán)6不閉合，a、b環(huán)都固定在·根可以繞0點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動的水平細(xì)桿上，此時整個裝置靜止，下列說法正確的是(    )

A.條形磁鐵N極垂直環(huán)a靠近a時，環(huán)a將靠近磁鐵

B.條形磁鐵S極垂直環(huán)a遠(yuǎn)離a時，環(huán)a將不動

C.條形磁鐵N極垂直環(huán)b靠近b時，環(huán)b將靠近磁鐵

D.條形磁鐵S極垂直環(huán)a靠近a時，環(huán)a將遠(yuǎn)離磁鐵

參考答案：D

3 質(zhì)疑與分析

為了追求電磁學(xué)實(shí)驗的效果，人們越來越熱衷于使用釹磁鐵。釹磁鐵的磁性要比傳統(tǒng)磁鐵強(qiáng)很多倍，以往用傳統(tǒng)磁鐵做實(shí)驗時不會出現(xiàn)的問題，在用釹磁鐵做實(shí)驗時就會出現(xiàn)問題。

比如上題中的楞次定律小實(shí)驗，用傳統(tǒng)條形磁鐵做實(shí)驗時就很完美，而用釹磁鐵做實(shí)驗時就很失敗。

當(dāng)傳統(tǒng)條形磁鐵靠近缺口鋁環(huán)時，鋁環(huán)靜止不動，這是因為缺口鋁環(huán)斷路，沒有感應(yīng)電流所致。但是當(dāng)釹磁鐵靠近缺口鋁環(huán)時，按說缺口鋁環(huán)斷路，沒有感應(yīng)電流，鋁環(huán)應(yīng)該不動。而事實(shí)上，當(dāng)釹磁鐵靠近缺口鋁環(huán)時，缺口鋁環(huán)仍然會遠(yuǎn)離釹磁鐵。

當(dāng)磁極靠近缺口鋁環(huán)時，鋁環(huán)中雖然沒有環(huán)路電流，但是鋁環(huán)內(nèi)是存在渦電流的。以前實(shí)驗用的磁鐵磁性比較弱，渦電流現(xiàn)象不明顯；現(xiàn)在用釹磁鐵做實(shí)驗，磁性強(qiáng)，渦電流現(xiàn)象明顯，渦電流與釹磁鐵直接的作用力足以超過裝置阻力，驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)。

4 溫馨提示

隨著釹磁鐵等一大批新材料的出現(xiàn)，諸如楞次定律這里的傳統(tǒng)物理小實(shí)驗正在面臨挑戰(zhàn)，物理教師在開展實(shí)驗教學(xué)活動時要注意分辨。