磁通量不改变也会产生感应电流吗?

??讲完电磁感应后，一位学生向笔者提出一个问题．

??题目如图1所示，虚线两侧分别为磁感强度Ｂ１、Ｂ２的匀强磁场，方向相反．当闭合矩形金属线圈垂直于磁场方向向下运动时，金属线圈中是否有感应电流?

图1

??分析这一问题看似简单，其实并非容易回答．

??当闭合矩形金属线圈垂直于磁场方向向下运动时，矩形线圈的左右两边垂直切割磁感线，设Ｌ、ｖ分别为矩形线圈左、右两边的边长和矩形切割磁感线的速度，则回路中的感应电动势应为＝（Ｂ１＋Ｂ２）Ｌｖ≠0，回路中有感应电流；但由于线圈平面始终与磁感线平行，穿过线圈的“磁通量始终为零”，没有变化，由法拉弟电磁感应定律可知矩形线圈中并无感应电流产生．怎么会出现自相矛盾的结果呢?

??经过思考、分析，笔者给这名学生两点答复，并表扬了他勤思好问的学习态度．

??1．磁感线是闭合的曲线，因此图中虚线附近必有没有画出的磁感线分布，有一种可能的情况如图2所示．如果是这样的话，当矩形线圈向下运动经过磁场区域时，穿过线圈的磁通量不是没有变化，而是变化的，不过磁感线是通过磁铁内部与外界磁感线闭合，因而线圈中会有感应电流产生，不会出现互相矛盾的情况．

图2

图3

??2．如果磁感线不是闭合的曲线，即有所谓的磁单极子存在的话，如图3所示，那么当线圈垂直磁感线运动时，线圈中的磁通量没有变化（始终为某一定值），但却有感应电流产生．（设两边磁单极子数量很大）

??可见，法拉弟电磁感应定律成立的前提条件是磁感线是闭合曲线．如果磁单极子存在的话，那么该定律就得修改了，电磁学的很多内容也要修改．虽然有科学家声明发现了磁单极子，但还没有得到进一步的证实．因此，对待每一个物理问题要仔细分析、研究，而不能盲目解题，要根据已掌握的科学知识审题、分析所问物理问题本身是否符合规律、符合实际，是否具有科学性．

摘自《中学物理教学参考》