Question

一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图甲所示．设垂直纸面向里的磁感应强度方向为正，线圈中顺时针方向的感应电流为正．已知圆形线圈中感应电流i随时间变化的图象如图乙所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度、磁通量随时间变化的图象可能是（ ）

A．
B．
C．
D．

Answer

线圈中因磁通量发生变化，才导致线圈产生感应电动势，从而形成感应电流．由楞次定律可推断出磁场的变化及磁通量的变化．
【解析】
设垂直纸面向里的磁感应强度方向为正，线圈中顺时针方向的感应电流为正，则由乙可知：线圈中在前0.5s内产生了逆时针方向的感应电流，由楞次定律可得：当磁通量增加时，感应磁场方向与原磁场方向相反；当磁通量减小时，感应磁场方向与原磁场方向相同．
A、在前0.5s内由乙图根据楞次定律可知，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场增强的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场减弱的．而在0.5s-1.5s，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场减弱的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场增加的．所以A选项错误；
B、在前0.5s内，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场增强的，则磁通量也会增大；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场减弱的，则磁通量也会减小．而在0.5s-1.5s，由感应电流方向，结合楞次定律可得：若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场减弱的，则磁通量也会减小；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场增加的，则磁通量也会增大．故B错误；
C、在前0.5s内由乙图根据楞次定律可知，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场增强的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场减弱的．而在0.5s-1.5s，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场减弱的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场增加的．所以C选项正确；
D、在前0.5s内，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场增强的，则磁通量也会增大；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场减弱的，则磁通量也会减小．而在0.5s-1.5s，由感应电流方向，结合楞次定律可得：若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场减弱的，则磁通量也会减小；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场增加的，则磁通量也会增大．故D正确；
故选：CD