Question

如图，在匀强磁场中水平放置一平行金属导轨（电阻不计），且与大螺线管M相接，磁场方向竖直向下，在M螺线管内同轴放置一小螺线管N，N中通有正弦交流电i=Imsin

2π

T

t，t=0时刻电流为零，则M 中的感应电流的大小与跨接放于平行导轨上的导体棒ab的运动情况为（　　）

• A．t=

  T

  4

  时刻M中电流最大
• B．t=

  T

  2

  时刻M中电流最小
• C．导体棒ab将在导轨上来回运动
• D．导体棒ab将一直向右方（或左方）做直线运动

Answer 1

分析：N中通有正弦交流电i=Imsin

2π

T

t，会产生变化的磁场，在螺线管M中产生感应电动势以及感应电流，根据磁场变化率的大小判断产生的感应电流的大小．根据ab棒受到安培力，判断导体棒的运动情况．

解答：解：A、B，N中通有正弦交流电i=Imsin

2π

T

t，在

T

4

时刻电流最大，电流的变化率最小，为零，则螺线管M中磁通量的变化率最小，为零，根据法拉第电磁感应定律可知，M中产生的感应电动势最小，电流也最小，且为零．在

T

2

时刻，N中的电流为零，但电流的变化率最大，则在螺线管M中产生的感应电流最大．故A、B错误．
C、在0-

T

4

内，N中的电流先增大，则在M产生产生变化的电流，导体棒受到安培力向某一方向做变加速度直线运动；
在

T

4

-

T

2

内，N中的电流减小，则在M中产生反向的变化的电流，导体棒受到相反反向的安培力做变减速直线运动到零；
在

T

2

-

3

4

T内，N中的电流反向增大，在M中产生的电流方向与

T

4

-

T

2

内相同，所以导体棒又反向做变加速直线运动；
在

3

4

T-T内反向变减速直线运动到零．知导体棒在导轨上来回运动．故C正确，D错误．
故选：C

点评：解决本题的关键会根据N中的电流变化判断出M中的电流，实际上在N中为正弦交流电，在M中产生的交流电为余弦图线．