Question

10．如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度大小均为B，磁场区域的宽度均为a，一正方形（边长为a）导线框从图示位置向右匀速穿过两磁场区域．在下列图象中能正确反映感应电流I，线框所受安培力F与线框移动距离x关系的是（I以逆时针方向为电流的正方向，F以向左方向为正）  （　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 线框匀速穿过两磁场区域时，分为三个过程：穿过左侧磁场，穿过两磁场分界线和穿过右侧磁场．由有效切割长度变化，根据感应电动势公式，分析感应电动势的变化，再分析感应电流的变化．

解答 解：A、x在0～a范围，E=BLv，I=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$，由右手定则可知，感应电流沿逆时针方向，是正的，安培力：F_安培=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，方向向左，为正的；
x在a～2a范围，E=2BLv，I=2$\frac{E}{R}$=2$\frac{BLv}{R}$，由右手定则可知，感应电流沿瞬时针方向，是负的，安培力：F_安培=2BI′L=4$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，方向向左，为正的；
x在2a～3a范围，E=BLv，I=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$，由右手定则可知，感应电流沿逆时针方向，是正的，安培力：F_安培=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，方向向左，为正的，故A正确，BCD错误；
故选：A．

点评 本题选择的方法是排除法，将选项逐一代入检验，剔除不符合题意的选项，最后选出正确的答案．