Question

4．宽2L的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里，一个边长为L的闭合正方形线框ABCD位于纸面内，以垂直于磁场边界的速度v匀速通过磁场区域，在运动过程中，线框AB边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻为t=0，规定电流方向沿逆时针为正方向，则下图中能正确反映感应电流随时间变化规律的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 由产生感应电流的条件及楞次定律即可判断感应电流的大小，再通过右手定则即可判断电流方向．

解答 解：线框匀速通过磁场区域，则在$0＜t＜\frac{L}{v}$，线框内的磁通量均匀增大，由楞次定律可知：感应电流大小不变，感应电流产生的感应磁场垂直纸面向外，故由右手定则可知电流方向为逆时针方向，即电流为正；在$\frac{L}{v}＜t＜\frac{2L}{v}$，线框中的磁通量不变，故感应电流为零；在$\frac{2L}{v}＜t＜\frac{3L}{v}$，线框内的磁通量均匀减小，且磁通量的变化率与进入磁场时相等，由楞次定律可知：感应电流大小不变且等于线框进入磁场时的感应电流大小，感应电流产生的感应磁场垂直纸面向里，故由右手定则可知电流方向为顺时针方向，即电流为负；故ABD错误，C正确；
故选：C．

点评 再闭合电路切割磁感线问题中，若不需求出电动势、电流、安培力等的大小，只需判断电流方向，电势高低的问题时，则应用楞次定律：阻碍磁通量的变化来判断更方便．