Question

如图甲所示，一方形线圈abcd水平放置，在线圈所处区域存在一变化的磁场，变化规律如图乙所示，线圈在外力作用下处于静止状态，规定垂直于线圈平面向下的磁场方向为正方向，ab边受力向右为正，则ab边受力随时间变化规律正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

Answer

根据楞次定律判断出感应电流的方向，根据法拉第电磁感应定律得出感应电流的大小，最后根据左手定则判断出安培力的方向以及根据F=BIL求出安培力的大小．从而根据平衡求出ab边受力随时间的变化规律．
【解析】
0～1s内，磁场均匀增加，根据楞次定律知，感应电流的方向为逆时针方向，通过左手定则，ab边所受的安培力方向向右．根据法拉第电磁感应定律，，知感应电动势为定值，电流为定值，则F=FA=BIL，知外力均匀增大．
1～2s内，磁感应强度不变，感应电流为零，则外力F=0．
2～3s内，磁场均匀增加，根据楞次定律知，感应电流的方向为逆时针方向，通过左手定则，ab边所受的安培力方向向右．根据法拉第电磁感应定律，，知感应电动势为定值，电流为定值，与0～1s内相同，则F=FA=BIL，知外力均匀增大．
3～4s内，磁感应强度均匀减小，根据楞次定律知，感应电流的方向为顺时针方向，通过左手定则，ab边所受的安培力方向水平水平向左，根据法拉第电磁感应定律，，知感应电动势为定值，电流为定值，则F=FA=BIL，B均匀减小，则外力均匀减小．
4～5s内，磁场反向均匀增大，根据楞次定律知，感应电流的方向为顺时针方向，通过左手定则，ab边所受的安培力方向水平水平向右，根据法拉第电磁感应定律，，知感应电动势为定值，电流为定值，则F=FA=BIL，B均匀增大，则外力均匀增大．故D正确，A、B、C错误．
故选D．