Question

13．如圖所示，在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面，磁場(chǎng)的寬度均為L(zhǎng)．一形狀為等腰直角三角形的導(dǎo)線框abc位于紙面內(nèi)，直角邊的長(zhǎng)度也為L(zhǎng)，開始時(shí)bc邊與磁場(chǎng)的邊界P重合．從t=0時(shí)刻開始，線框勻速向右通過(guò)這兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，速度方向垂直邊界，以a→b→c→a為線框中的電流的正方向，以下四個(gè)i-t關(guān)系示意圖中能正確反映線框中電流的是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 導(dǎo)體棒切割磁感線時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)磁場(chǎng)與導(dǎo)體棒平行時(shí)，不切割磁感線，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；本題導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)可分為兩個(gè)階段進(jìn)行分析，根據(jù)楞次定律可判斷電路中感應(yīng)電流的方向，然后選擇答題．

解答 解：線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)磁通量向外增加，感應(yīng)磁場(chǎng)向里，因此感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，電流i應(yīng)為負(fù)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
隨著線框的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線切割磁感線長(zhǎng)度減小，感應(yīng)電流減小，由于bc邊的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，故電流反向減小的時(shí)間為：$\frac{L}{v}$，由于左邊磁場(chǎng)寬度為L(zhǎng)，從開始進(jìn)入右邊磁場(chǎng)之后，由楞次定律可知，磁通量向外減小，故感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)該向外，故感應(yīng)電流為逆時(shí)針，且逐漸減小，當(dāng)磁通量減小為零時(shí)，線框還沒有完全進(jìn)仍右邊磁場(chǎng)，隨著線框的繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，線框中的磁通量向里增加，感應(yīng)電流的方向仍為逆時(shí)針，并繼續(xù)減小只至為零．在時(shí)間為$\frac{L}{v}$的過(guò)程中，穿過(guò)線框的磁通量變化是前一個(gè)$\frac{L}{v}$時(shí)間的兩倍，故最大感應(yīng)電流是第一個(gè)$\frac{L}{v}$過(guò)程中兩倍；當(dāng)線框全部進(jìn)入右邊后出磁場(chǎng)的過(guò)程中，磁通量開始向里減小，故感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向變?yōu)轫槙r(shí)針方向，可知感應(yīng)電流為順時(shí)針，并逐漸減小為零．綜上所述，符合變化規(guī)律的只有D．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 該題實(shí)際上由第一時(shí)間段內(nèi)的感應(yīng)電流的大小變化和方向就可以判定結(jié)果，把后面的每一段都分析，就是為了能夠熟練楞次定律的應(yīng)用．