题目内容

18.如图甲所示,正三角形导线框abc固定在磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示.t=0时刻磁场方向垂直纸面向里,在0~4s时间内,线框中产生的感应电流为I(线框中顺时针方向的电流为正方向),线框ab边所受安培力F(规定水平向左为力的正方向),线框中感应电流I和线框ab边所受安培力F随时间t变化的关系,可能是下图中的(  )
A.B.C.D.

分析 根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势,根据欧姆定律求解感应电流,根据安培力公式F=BIL求解安培力;根据楞次定律判断感应电流的方向.

解答 解:0-1s,感应电动势为:E1=S$\frac{△B}{△t}$=$\frac{1}{2}$SB0,为定值
感应电流:I1=$\frac{{E}_{1}}{r}$=$\frac{1}{2}$$\frac{S{B}_{0}}{r}$,为定值
安培力F=BI1L∝B
由于B逐渐减小到零,故安培力逐渐减小到零;
3s-4s内,感应电动势为:E2=S$\frac{△B}{△t}$=SB0,为定值
感应电流:I2=$\frac{{E}_{2}}{r}$=$\frac{S{B}_{0}}{r}$,为定值
安培力F=BI2L∝B
由于B逐渐减小到零,故安培力逐渐减小到零;
由于B逐渐减小到零,故通过线圈的磁通量减小,
根据楞次定律,感应电流要阻碍磁通量减小,有扩张趋势,故安培力向外,即ab边所受安培力向左,为正,故AC正确,BD错误;
故选:AC.

点评 本题根据法拉第电磁感应定律和安培力公式判断安培力大小情况;根据楞次定律判断安培力方向.

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