Question

20．如图所示，一宽d=40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．一直径为20cm的圆形线框，以垂直于磁场边界的恒定速度v₀=20cm/s通过磁场区域．在运动过程中，取它刚进入磁场的时刻t=0，线框中电流逆时针方向为正，在图所示的图线中，能正确反映感应电流随时间变化规律的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 根据楞次定律得出各段时间内感应电流的方向，结合切割的有效长度变化得出感应电动势的变化，从而得出感应电流大小的变化，确定正确的图线．

解答 解：圆形线框进入磁场时，磁通量增加，根据楞次定律知，感应电流的方向为逆时针方向，为正，进磁场的时间${t}_{1}=\frac{D}{{v}_{0}}=\frac{0.2}{0.2}s=1s$，在这段时间内，切割的有效长度先增大后减小，则感应电动势先增大后减小，感应电流先增大后减小．
在磁场中运动时，磁通量不变，不产生感应电流，在磁场中运动的时间${t}_{2}=\frac{D}{{v}_{0}}=\frac{0.2}{0.2}s=1s$，
出磁场时，磁通量减小，根据楞次定律知，感应电流的方向为顺时针，为负，出磁场的时间t₃=1s，在这段时间内，切割的有效长度先增大后减小，则感应电动势先增大后减小，感应电流先增大后减小．故C正确，A、B、D错误．
故选：C．

点评 本题分三个过程分别研究感应电流大小和方向，是电磁感应中常见的图象问题，难度不大．