Question

19．如图所示，两条平行虚线之间存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为L，金属圆环的直径也是L，总电阻为R，在水平拉力作用下，圆环以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域．自圆环从左边界进入磁场开始计时，则从圆环刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，下列判断正确的是（　　）

• A． 圆环中感应电流的方向先逆时针后顺时针
• B． 圆环中感应电流的方向一直沿逆时针
• C． 穿过圆环磁通量的变化量为$\frac{πB{L}^{2}}{2}$
• D． 运动过程中需要的最大水平拉力为$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$

Answer 1

分析 由楞次定律可以判断出感应电流方向；
根据磁通量变化△∅=∅′-∅，即可求解；
由法拉第电磁感应定律求出感应电动势的最大值，再根据安培力公式，及闭合电路欧姆定律，即可求解．

解答 解：A、在整个过程中磁感应强度方向不变，穿过环的磁通量先增大后减小，由楞次定律可知，感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向，故A正确，B错误；
C、根据磁通量变化△∅=∅′-∅，穿过圆环磁通量的变化量为零，故C错误；
D、由法拉第电磁感应定律可知，进入磁场一半时，感应电动势最大，即为：E=Blv，
那么感应电流：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$，因此安培力大小F_A=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，根据平衡条件，则拉力大小$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，故D正确；
故选：AD．

点评 本题考查了判断感应电流大小如何变化、判断感应电流方向、判断安培力方向、求感应电动势，应用E=BLv、欧姆定律、楞次定律、左手定则、法拉第电磁感应定律即可正确解题．