Question

11．在如圖所示傾角為θ的光滑斜面上，存在著磁感應強度大小均為B的勻強磁場，磁場方向垂直斜面向上，磁場的寬度均為2L，一質量為m、電阻為R、邊長為L的正方形導體線圈，由靜止開始沿斜面下滑，當ab邊剛越過GH進入磁場時，恰好做勻速直線運動（以此時開始計時），以GH處為坐標原點，取導體線圈沿斜面向下運動的方向為x軸正方向，并規(guī)定順時針方向為感應電流的正方向，沿斜面向上為安培力的正方向，則下列關于線圈中的感應電流與線圈所受安培力和x軸關系圖線中，可能正確的是（重力加速度為g）（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 根據(jù)楞次定律判斷電流方向，根據(jù)左手定則判斷安培力方向；根據(jù)I=$\frac{BLv}{R}$判斷電流強度大小，根據(jù)F=BIL確定安培力大小．

解答 解：AB、根據(jù)楞次定律可得線框進入磁場的過程中電流方向為順時針；根據(jù)法拉第電磁感應定律可得感應電動勢E=BLv，根據(jù)電流I₀=$\frac{BLv}{R}$；線框進入磁場的過程中為勻速運動，所以電流強度為一個定值；完全進入磁場后做勻加速直線運動，但感應電流為零；出磁場過程中，做加速度逐漸減小的減速運動，所以電流強度逐漸減小，但非均勻減小，A錯誤、B正確；
CD、根據(jù)左手定則可得線框進入磁場的過程中安培力方向向上，且F=BI₀L=mgsinθ為定值；線框完全進入磁場過程中，安培力為零；出磁場的過程中安培力方向向上，且大于進入磁場時的安培力，所以C錯誤、D正確．
故選：CD．

點評 解答本題的關鍵是弄清楚線框的運動情況，能夠根據(jù)楞次定律和左手定則進行判斷；根據(jù)楞次定律判斷感應電流的方向的一般步驟是：確定原磁場的方向→原磁場的變化→引起感應電流的磁場的變化→楞次定律→感應電流的方向．