题目内容
【题目】如图甲所示,通电直导线MN和正方形导线框在同一水平面内,ab边与MN平行,先给MN中通以如图乙所示的电流,然后再通以如图丙所示的正弦交流电,导线和线框始终保持静止不动,电流从N到M为正,已知线框中的磁通量与直导线MN中的电流成正比,则下列说法正确的是( )
A. 通以如图乙所示的电流时,线框中产生的电流先减小后增大
B. 通以如图乙所示的电流时,线框中的感应电流方向始终不变
C. 通以如图丙所示的电流时,0-t2时间内,线框受到的安培力方向不变
D. 通以如图丙所示的电流时, 时刻线框中受到的安培力为零
【答案】BD
【解析】由题意可知,电流N到M方向为电流正方向;通以如图乙所示的电流时,根据右手螺旋定则可知,在时间内电流方向为M到N,穿过线框abcd磁场方向垂直纸面向外,大小在减小,由楞次定律可得,感应电流方向逆时针,即为abcda;在时刻后,电流方向为N到M,穿过线框abcd磁场方向垂直纸面向里,大小在增大,由楞次定律可得,感应电流方向逆时针,即为abcda,故电流的方向不变,根据法拉电磁感应定律有:,则线框中的应用电流为,因线框中的磁通量与直导线MN中的电流成正比,即,则由乙图可知一直保持不变,故不变,则感应电流I不变,故A错误,B正确;通以如图丙所示的电流时,在时间内,导线中电流沿正方向增大,则线圈中的磁场向里增大,由楞次定律可知,感应电流方向逆时针,即为abcda,根据左手定则可知,ab边受到的安培力方向向右,cd边受的安培力向左,根据F=BIL可知,I、L相同,但ab边离导线近,故ab边所在的磁感应强度大于cd边所在的磁感应强度,则此时安培力的方向向右;在时间内,导线中电流沿正方向减小,则线圈中的磁场向里减小,由楞次定律可知,感应电流方向顺时针,即为adcba;根据左手定则可知,ab边受到的安培力方向向左,cd边受的安培力向右,根据F=BIL可知,I、L相同,但ab边离导线近,故ab边所在的磁感应强度大于cd边所在的磁感应强度,则此时安培力的方向向左,故在时间内线框受到的安培力方向会变,故C错误;由丙图可知,在时刻电流为零,根据F=BIL可知,此时线框中受到的安培力为零,故D正确;故选BD.