Question

20．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，虚线间的距离为L，金属圆环的直径也是L．圆环以垂直于磁场边界的恒定速度v从左边界进入磁场又从右边界穿出的过程中，下列说法正确的是（　　）

• A． 感应电流的大小先增大后减小
• B． 感应电流的方向先逆时针后顺时针
• C． 金属圆环受到的安培力先向左后向右
• D． 金属圆环进入磁场过程中为$\overline{E}$=$\frac{1}{2}$πBLv

Answer 1

分析 应用E=BLv判断感应电动势如何变化，然后根据欧姆定律判断感应电流大小如何变化；由楞次定律可以判断出感应电流方向；应用左手定则判断出安培力方向；由法拉第电磁感应定律求出感应电动势的平均值．

解答 解：A、感应电流大小为：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$，在金属圆环穿过磁场过程中，有效切割长度L先增大后减小再增大，因此感应电流先增大后减小再增大再减小，故A错误；
B、在整个过程中，磁感应强度方向不变，穿过圆环的磁通量先增大后减小，由楞次定律可知，感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向，故B正确；
C、由左手定则可知，在整个过程中，圆环所受安培力始终向左，故C错误；
D、由法拉第电磁感应定律可知，进入磁场过程中，平均感应电动势：$\overline{E}$=$\frac{△Φ}{△t}$=$\frac{B•π（\frac{L}{2}）^{2}}{\frac{L}{v}}$=$\frac{1}{4}$πBlv，故D错误；
故选：B

点评 本题分析感应电动势变化情况，要明确公式E=BLv中L是指有效的切割长度．感应电动势平均值常常根据法拉第电磁感应定律研究．安培力方向也可以根据楞次定律判断．