题目内容
如图所示，一宽2l=40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．一边长为l=20cm的正方形导线框位于纸面内，在外力作用下，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场区域．在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t=0，（取逆时针方向流动的电流为正，水平向右的力为正）．在如图所示的图线中，能正确反映感应电流i和外力F随时间变化规律的是（ ）A、 | B、 | C、 | D、 |
分析：根据楞次定律判断感应电流的方向，由左手定则判断安培力方向，由平衡条件分析外力的方向．由感应电动势公式E=BLv和欧姆定律分别研究各段感应电流的大小，再选择图象．
解答：解：线框进入磁场过程，所用的时间：t1=
=
=1s，根据楞次定律判断可知感应电流方向是逆时针方向，为正值，感应电流大小I=
，保持不变．
根据平衡条件可知，外力与安培力大小相等，方向相反，由F外=F安=BIL，则知外力大小不变；
由左手定则判断可知，线框所受的安培力向左，则外力水平向右，为正值；
线框完全在磁场中运动过程，磁通量不变，没有感应电流产生，经历时间 t2=
=
=1s．外力为0．
线框穿出磁场过程进入磁场过程，线框与进入磁场的过程感应电流大小相等，方向相反，所用时间相等，也为1s，感应电流方向是顺时针方向，是负值．同理可知，外力大小不变，方向向右，为正值．故A正确，BCD错误．
故选：A．
| L |
| v |
| 20cm |
| 20cm/s |
| BLv |
| R |
根据平衡条件可知，外力与安培力大小相等，方向相反，由F外=F安=BIL，则知外力大小不变；
由左手定则判断可知，线框所受的安培力向左，则外力水平向右，为正值；
线框完全在磁场中运动过程，磁通量不变，没有感应电流产生，经历时间 t2=
| 2L-L |
| v |
| 20cm |
| 20cm/s |
线框穿出磁场过程进入磁场过程，线框与进入磁场的过程感应电流大小相等，方向相反，所用时间相等，也为1s，感应电流方向是顺时针方向，是负值．同理可知，外力大小不变，方向向右，为正值．故A正确，BCD错误．
故选：A．
点评：本题分三个过程分别研究感应电流和安培力的大小和方向，是电磁感应中常见的图象问题．关键还是掌握电磁感应的基本知识，比如右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律等等．
练习册系列答案
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A．选修3-3
（2009?上海模拟）如图所示，一平放在光滑水平面上的矩形导体框位于匀强磁场区域内，磁场和磁感应强度大小为B，方向沿竖直方向，现以恒定速度v将线框拉出有界的磁场区域．设磁场的边界与线框的一边平行，且线框的总电阻为R，周长为2l，而其长、宽则可以变化，则外力将线框拉出磁场区域的过程中，线框发热量的最大值为（ ）
