Question

11．在如图所示倾角为θ的光滑斜面上，存在着磁感应强度大小均为B的匀强磁场，磁场方向垂直斜面向上，磁场的宽度均为2L，一质量为m、电阻为R、边长为L的正方形导体线圈，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场时，恰好做匀速直线运动（以此时开始计时），以GH处为坐标原点，取导体线圈沿斜面向下运动的方向为x轴正方向，并规定顺时针方向为感应电流的正方向，沿斜面向上为安培力的正方向，则下列关于线圈中的感应电流与线圈所受安培力和x轴关系图线中，可能正确的是（重力加速度为g）（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 根据楞次定律判断电流方向，根据左手定则判断安培力方向；根据I=$\frac{BLv}{R}$判断电流强度大小，根据F=BIL确定安培力大小．

解答 解：AB、根据楞次定律可得线框进入磁场的过程中电流方向为顺时针；根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势E=BLv，根据电流I₀=$\frac{BLv}{R}$；线框进入磁场的过程中为匀速运动，所以电流强度为一个定值；完全进入磁场后做匀加速直线运动，但感应电流为零；出磁场过程中，做加速度逐渐减小的减速运动，所以电流强度逐渐减小，但非均匀减小，A错误、B正确；
CD、根据左手定则可得线框进入磁场的过程中安培力方向向上，且F=BI₀L=mgsinθ为定值；线框完全进入磁场过程中，安培力为零；出磁场的过程中安培力方向向上，且大于进入磁场时的安培力，所以C错误、D正确．
故选：CD．

点评 解答本题的关键是弄清楚线框的运动情况，能够根据楞次定律和左手定则进行判断；根据楞次定律判断感应电流的方向的一般步骤是：确定原磁场的方向→原磁场的变化→引起感应电流的磁场的变化→楞次定律→感应电流的方向．