Question

20．矩形線框abcd固定放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示．設(shè)t=0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，下列幾幅圖中i表示線圈中感應(yīng)電流的大小（規(guī)定電流沿順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎�，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(yīng)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(yīng)定律、歐姆定律及安培力公式分別求出感應(yīng)電流、安培力與時(shí)間的關(guān)系式．

解答 解：AB、在0-2s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，線框的磁通量均勻變化，產(chǎn)生恒定電流．磁場(chǎng)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(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较�，電流為正值．根�?jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：E=$\frac{△B}{△t}$S，感應(yīng)電流I=$\frac{E}{R}$，此段時(shí)間內(nèi)，$\frac{△B}{△t}$一定，則知感應(yīng)電流也一定．同理得知，在2s-4s內(nèi)，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较�，電流為�?fù)值，感應(yīng)電流也一定．故A正確，B錯(cuò)誤．
CD、在0-2s內(nèi)，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(fù)值．同理得知，在2s-4s內(nèi)，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(fù)值，與0-2s內(nèi)情況相同．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：AC．

點(diǎn)評(píng) 本題分兩時(shí)間進(jìn)行研究，也可分四段時(shí)間進(jìn)行研究，根據(jù)法拉第定律可定性判斷AB是錯(cuò)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(yīng)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(qiáng)．