Question

5．如图所示，宽均为a的区域Ⅰ、Ⅱ中存在着方向垂直于纸面的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等、方向相反．边长为$\sqrt{2}$a的正方形导线框ABCD位于纸面内，对角线AC平行于磁场边界PQ．现让导线框向右匀速穿过两个磁场区域，若t=0时刻，D点在PQ边界上，规定导线框中磁感应电流沿逆时针方向为正，则下列给出的磁感应电流i与时间t的关系图象正确的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 由楞次定律依据磁通量的变化可以判定感应电流的方向，分段分析可以判定符合的图象即可．

解答 解：AD、线框穿过磁场过程中，磁通量先向里增加，再向里减小，然后向外增加，最后再向外减小，根据楞次定律可知，电流方向有顺时针也有逆时针，即电流有正也有负，故AD均错误．
BC、因为两区域电场方向相反，故当线框匀速穿过磁场的过程中运动4a距离，在第一个a的过程中，电流方向为逆时针，AC进入磁场时，有效切割长度最大，感应电流大小为$\frac{B2av}{R}$，当AC进入区域II时，因两磁场方向相反，故导体在两磁场中切割方向相同，磁场方向相反，故产生感应电动势方向相同，故此时电流方向为顺时针方向，最大电流大小为$\frac{2B2av}{R}$，是正向电流的2倍，故C正确，B错误．
故选：C．

点评 解决本题的关键掌握右手定则判断出不同阶段电动势的方向，以及根据E=BLv求出不同阶段的电动势大小，以及会用右手定则判定感应电流的方向．