Question

5．如图1，闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图2所示．规定垂直纸面向外为磁场的正方向，线框中顺时针电流的方向为感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向．关于线框中的感应电流i与ad边所受的安培力F随时间t变化的图象，下列选项正确的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 由图可知磁感应强度的变化，则可知线圈中磁通量的变化，由法拉第电磁感应定律可知感应电动势变化情况，由楞次定律可得感应电流的方向，根据左手定则可以找出安培力方向，结合可得出正确的图象．

解答 解：A、由图示B-t图象可知，0～1s时间内，B增大，Φ增大，由楞次定律可知，感应电流是顺时针的，为正值；
1～2s磁通量不变，无感应电流；
2～3s，B的方向垂直纸面向外，B减小，Φ减小，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，感应电流是负的；
3～4s内，B的方向垂直纸面向里，B增大，Φ增大，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，感应电流是负的，A正确、B错误．
C、由左手定则可知，在0～1s内，ad受到的安培力方向：水平向右，是正的，
1～2s无感应电流，没有安培力，
2～4s时间内，安培力水平向左，是负的；
由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E=$\frac{△∅}{△t}$=$\frac{△B}{△t}$S，
感应电流I=$\frac{E}{R}$=$\frac{S•△B}{R△t}$，由B-t图象可知，在每一时间段内，$\frac{△B}{△t}$是定值，在各时间段内I是定值，
ad边受到的安培力F=BIL，I、L不变，B均匀变化，则安培力F均匀变化，不是定值，故C正确，D错误；
故选：AC．

点评 本题考查了判断I-t图象与F-t图象是否正确，分析清楚B-t图象、应用楞次定律、法拉第电磁感应定律、安培力公式即可正确解题．