Question

20．矩形線框abcd固定放在勻強磁場中，磁場方向與線圈平面垂直，磁感應強度B隨時間t變化的圖象如圖所示．設t=0時刻，磁感應強度的方向垂直紙面向里，下列幾幅圖中i表示線圈中感應電流的大�。ㄒ�(guī)定電流沿順時針方向為正），F(xiàn)表示線框ab邊所受的安培力的大�。ㄒ�(guī)定ab邊中所受的安培力方向向左為正），則下列圖象中可能正確的是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 一方面根據(jù)楞次定律判斷線框中的感應電流方向，由左手定則判斷ab邊所受的安培力的方向．另方面根據(jù)法拉第電磁感應定律、歐姆定律及安培力公式分別求出感應電流、安培力與時間的關系式．

解答 解：AB、在0-2s內，磁感應強度均勻變化，線框的磁通量均勻變化，產(chǎn)生恒定電流．磁場方向先向里后向外，磁通量先減小后增大，由楞次定律可知，感應電流方向為順時針方向，電流為正值．根據(jù)法拉第電磁感應定律得：E=$\frac{△B}{△t}$S，感應電流I=$\frac{E}{R}$，此段時間內，$\frac{△B}{△t}$一定，則知感應電流也一定．同理得知，在2s-4s內，感應電流方向為逆時針方向，電流為負值，感應電流也一定．故A正確，B錯誤．
CD、在0-2s內，線框ab邊所受的安培力的大小為F=BIL，IL一定，F(xiàn)與B成正比，而由楞次定律判斷可知，安培力方向先向左后右，即先為正值后為負值．同理得知，在2s-4s內，F(xiàn)與B成正比，安培力方向先向左后右，即先為正值后為負值，與0-2s內情況相同．故C正確，D錯誤．
故選：AC．

點評 本題分兩時間進行研究，也可分四段時間進行研究，根據(jù)法拉第定律可定性判斷AB是錯誤的．由楞次定律和左手定則判斷安培力的方向，法拉第電磁感應定律、歐姆定律及安培力公式研究安培力的大小，綜合性較強．