EJU 2023 年第 1 回 物理 第 18 题

线圈绕 $y$ 轴转动却始终没有感应电动势，说明这一转动不改变穿过线圈的磁通量。因此磁场平行转轴，只可能沿 $+y$ 或 $-y$，先排除其余四个坐标方向。

再看绕 $+z$ 的实验，以 A→B→C→D 为线圈正向。初始 AB 位于较大 $x$ 一侧，A→B 沿 $+z$，B→C 沿 $-x$，右手规则给正向面积法线为 $-y$。线圈绕 $+z$ 转向 $yz$ 平面时，该法线从 $-y$ 转向 $+x$，它在 $-y$ 方向的分量逐渐减小。

若磁场沿 $-y$，正向磁通量最初为正，随后减小。法拉第定律 $\mathcal E=-d\Phi/dt$ 便给出正向电动势，正好是题目的 A→B→C→D。若磁场沿 $+y$，磁通量由负值增至零，电动势将为反向，与观察相反。

故磁场沿 $y$ 轴负方向。关键是先给线圈正向配上法线，再讨论磁通的增减；仅说“磁通变小”而不说明有向磁通的符号，无法可靠地区分两个相反磁场。

第一条观察提供轴的方向而未提供磁场正负；第二条观察正是补充这一符号信息。两条实验应顺序使用，而不是仅凭某一幅三维图猜轴。线圈是开口引出导线也不妨碍讨论感应电动势方向，题目观察的是电势推动电荷的绕行趋势，不要求先假设外部已接负载并产生有限电流。