如何理解中性面位置磁通量的变化率为零

Question

如何理解中性面位置磁通量的变化率为零

Answer 1

关于这一问题，如果用数学加以详细的论证比较复杂。较为直观的 理解是：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生感应电动势的原因是线圈的两段导线在磁场中作切割磁力线的运动。
如下图所示的ab边和cd边（均与屏幕垂直）。
当线圈转至中性面位置时，穿过线圈的磁通量达最大值，但由于此瞬间ab边和cd边的运动速度方向恰与磁力线方向平行，不切割磁力线，所以线圈中感应电动势为零，当线圈转至线圈平面与磁力线方向平行时，此时ab边和cd边恰垂直切割磁力线，所以感应电动势却最大。显然线圈转至其它位置时电动势的值在零与最大值之间变化。
在物理学中，当某变化的物理量达到最大值时，该物理量的时间变 化率为零，而该物理量为零时，变化率达最大值的情况还有很多。为竖直上抛运动和弹簧振子经最大位移处时，即时速度都是零，弹簧振子经平衡位置时，汽车发动机功率一定，阻力一定，汽车以最大的速度运动 时，加速度都为零。作为物理学中的一般结论，可作如下推理后得出。当某个变化的物理量的时间变化率为正值时，该量正在增长，尚未达最大值，当某个变化的物理量的时间变化率取负值时，该量已在减小，最大值已经过去，
当该量具有最大值时，该量的时间变化率为零。