对教参中一道习题答案的质疑

　　普通高中课程标准实验教科书（人教版）《物理》选修3-2，第14页第6题。
　　如图1所示，A和B都是很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的。用磁铁的任意一极去接近A环，会产生什么现象？把磁铁从A环移开，会产生什么现象？磁极移近或远离B环时，又会产生什么现象？解释所发生的现象。
　　《教参》中提供的答案是这样的：用磁铁的任意一极（如N极）去接近A环时，穿过A环中的磁通量增加。根据楞次定律，A环中将产生感应电流，阻碍磁铁与A环接近，A环将远离磁铁；同理，当磁铁远离A环时，A环中产生的感应电流的方向将阻碍A环远离磁铁，A环将靠近磁铁。
　　由于B环是断开的，无论磁极移近或远离B环，都不会在B环中形成感应电流，所以B环将不移动。
　　诚然，笔者在给学生做该演示实验并进行分析时，所得结论并非如此。
　　为此，笔者在实验室中找到磁性相对于条形磁铁较强的环形磁铁再一次进行实验，楞次定律演示器采用的是J2424型。实验时观察到，当磁铁靠近A环时，A环迅速离开，现象非常明显。但是当磁铁迅速靠近B环时，B环并没有象我们预期的那样静止，而是有一定的移动，尽管其幅度没有靠近A环时的幅度大。笔者最初以为是自己的手臂带来的风吹动了B环，所以又特意用手将B环推还回去。但又经过多次实验后，证实并非是空气的流动使B环发生了移动。实验事实表明：当磁铁靠近B环时，虽然B环是不闭合的，但是B环仍然要发生移动。
　　发生以上现象的原因是什么？
　　为此笔者和同事们展开了激烈的讨论：一种观点认为，当磁铁靠近B环时，A环中的磁通量仍然要发生变化，尽管其变化量小于B环中的磁通量的变化量，但A环中还是要产生感应电流，从而阻碍磁通量的增加。然而这种观点很快就被否定了，原因在于，这种分析所得到的B环移动方向与我们所观察到的B环移动方向相反。这就说明B环的移动与A环无关。
　　经过进一步地讨论分析，笔者很快和同事们达成了共识：当磁铁靠近B环时，虽然B环是不闭合的，但是穿过B环的磁通量仍然是变化的。根据法拉第电磁感应定律，B环中仍然要产生感应电动势，产生的涡漩电场会使B环中的自由电荷重新分布。在电荷重新分布的过程中，会产生短暂的瞬时电流，此时磁铁与瞬时电流之间会产生相互作用，从而使B环发生移动。
　　由上述分析可知，该习题设置的意图在于正确应用楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，而题目中B环是不闭合的，不符合产生感应电流的条件，所以B环应该不动。这些都只适用于理想情况下的纯物理模型，对于实际问题需经实验验证。因为物理是一门实验科学，尊重物理事实是物理学的灵魂。本文不妥之处敬请各位同行批评指正。
　　(栏目编辑罗琬华)