题目内容
【题目】如图甲所示,单匝矩形线圈abcd垂直固定在匀强磁场中。规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。以顺时针方向为电流正方向,以向右方向为安培力正方向,下列关于bc段导线中的感应电流i和受到的安培力F随时间变化的图象正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】
0~0.5T时间内,B减小,穿过线圈的磁通量减小,磁场方向垂直纸面向里,由楞次定律可知,感应电流方向沿顺时针方向,为正值;
由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势为,不变,则E不变,感应电流i不变。由左手定则可知,bc段导线受到的安培力方向水平向右,是正的。由F=BiL知bc段导线受到的安培力大小随B的减小而逐渐减小。
在0.5T-T时间内,B增大,穿过线圈的磁通量增大,磁场方向垂直纸面向里,由楞次定律可知,感应电流方向沿逆时针方向,为负值;
由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势为 ,不变,则E不变,感应电流i不变。由图知:在0.5T-T时间内的是0~0.5T时间内的2倍,则在0.5T-T时间内的感应电动势E是0~0.5T时间内的2倍,感应电流也是2倍。在0.5T-T时间内,由左手定则可知,bc段导线受到的安培力方向水平向左,是负的,且由F=BiL,知在0.5T-T时间内bc段导线受到的安培力随B的增大而增大,且是0~0.5T时间内的4倍,故BCD错误,A正确。
故选A。
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