题目内容

11.如图所示,在0≤x≤4L范围内有一匀强磁场,一边长为L的正方形线圈在外力作用下从O点由静止以大小为a的加速度匀加速到x=2L处,然后以大小为a的加速度匀减速到x=4L静止.以顺时针电流为正,下列关于线圈中电流i随时间t的关系,可能正确的是(  )
A.B.C.D.

分析 本题分三段研究:线框进入磁场、完全进入磁场和穿出磁场三个过程.由Φ=BS=BLvt,E=BLv、$I=\frac{E}{R}$结合求解感应电流的大小.由右手定则判断感应电流的方向,判断选项.

解答 解:当右边进入时,随着时间的变化,有公式$E=\frac{△Φ}{△t}=\frac{BS}{△t}=BLv=BLat$,可知磁通量的变化率增大,电动势随时间增大,所以感应电流随时间增大,由右手定则可知感应电流的方向向外,应为顺时针方向;
当线圈在磁场中运动的过程中,磁通量没有变化,所以没有感应电流.
当线圈出磁场的过程中,受到v逐渐减小,所以感应电流逐渐减小,由楞次定律可知,感应电流的方向为逆时针方向.
故选:D

点评 本题考查了I-t、U-t图象,应用E=BLv求出电动势、因感应欧姆定律求出电流、分析清楚线框运动过程、求出I、U随时间变化的关系即可正确解题.

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