Question

14．如图所示，电阻不计的导体棒AB置于光滑导轨上，处于匀强磁场区域．L₁、L₂为完全相同的两个灯泡，L为自感系数无穷大、直流电阻不计的自感线圈．当导体棒AB以速度v向右匀速运动且电路达到稳定时，L中电流为I，t₁时刻棒AB突然在导轨上停止运动．设L中的电流为i（取向下为正），L₁的电流为i₁（取向右为正），L₂的电流为i₂（取向下为正）．下列电流随时间的变化图正确的是：（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 由右手定则判断出感应电流方向，根据灯泡亮度情况判断自感电动势的方向，然后判断电路电流变化，再判断金属棒的运动情况．

解答 解：由右手定则可知，导体棒内的电流的方向向上，所以通过L₁的电流方向向右，为正；通过线圈的电流从上到下，为正；
当导体棒AB以速度v向右匀速运动且电路达到稳定时，线圈L中的电流也到达稳定，此时灯泡L₂被短路，电流为0；
当t₁时刻棒AB突然在导轨上停止运动时，导体棒中不再产生感应电流，回路中的电流发生变化，所以在线圈L中将产生自感电流，自感电流方向向下，与原电流方向相同，所以i的方向仍然为正，但i的大小逐渐减小；
棒AB突然在导轨上停止运动后，L中的电流方向不变，L₁、L₂并联后与线圈L组成自感回路，L中的电流方向向下，所以流过L₁的电流的方向向右，为正；而流过L₂的电流的方向向上，为负；
由于是L₁、L₂并联后与线圈L组成自感回路，所以L₁、L₂中的电流都是L中的电流大小的一半．
由以上的分析可知，选项A正确，B错误，C错误，D正确．
故选：AD

点评 本题考查了判断金属棒的运动情况，应用右手定则、分析清楚物体运动情况即可正确解题，要注意楞次定律在自感现象中的应用．