题目内容
分析:根据楞次定律判断出感应电流的方向,根据法拉第电磁感应定律得出感应电流的大小,最后根据左手定则判断出安培力的方向以及根据F=BIL求出安培力的大小.从而根据平衡求出ab边受力随时间的变化规律.
解答:解:0~1s内,磁场均匀增加,根据楞次定律知,感应电流的方向为逆时针方向,通过左手定则,ab边所受的安培力方向向右.根据法拉第电磁感应定律,E=
,知感应电动势为定值,电流为定值,则F=FA=BIL,知外力均匀增大.
1~2s内,磁感应强度不变,感应电流为零,则外力F=0.
2~3s内,磁场均匀增加,根据楞次定律知,感应电流的方向为逆时针方向,通过左手定则,ab边所受的安培力方向向右.根据法拉第电磁感应定律,E=
,知感应电动势为定值,电流为定值,与0~1s内相同,则F=FA=BIL,知外力均匀增大.
3~4s内,磁感应强度均匀减小,根据楞次定律知,感应电流的方向为顺时针方向,通过左手定则,ab边所受的安培力方向水平水平向左,根据法拉第电磁感应定律,E=
,知感应电动势为定值,电流为定值,则F=FA=BIL,B均匀减小,则外力均匀减小.
4~5s内,磁场反向均匀增大,根据楞次定律知,感应电流的方向为顺时针方向,通过左手定则,ab边所受的安培力方向水平水平向右,根据法拉第电磁感应定律,E=
,知感应电动势为定值,电流为定值,则F=FA=BIL,B均匀增大,则外力均匀增大.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
| △BS |
| △t |
1~2s内,磁感应强度不变,感应电流为零,则外力F=0.
2~3s内,磁场均匀增加,根据楞次定律知,感应电流的方向为逆时针方向,通过左手定则,ab边所受的安培力方向向右.根据法拉第电磁感应定律,E=
| △BS |
| △t |
3~4s内,磁感应强度均匀减小,根据楞次定律知,感应电流的方向为顺时针方向,通过左手定则,ab边所受的安培力方向水平水平向左,根据法拉第电磁感应定律,E=
| △BS |
| △t |
4~5s内,磁场反向均匀增大,根据楞次定律知,感应电流的方向为顺时针方向,通过左手定则,ab边所受的安培力方向水平水平向右,根据法拉第电磁感应定律,E=
| △BS |
| △t |
故选D.
点评:解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向,会运用法拉第电磁感应定律求感应电动势,以及掌握左手定则判断安培力的方向.
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