Question

如图所示，abcd为一边长为l、具有质量的刚性正方形导线框，位于水平面内，回路中的电阻为R．虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与ab边平行，磁场区域的宽度为2l，磁感应强度为B，方向如右图．线框在一垂直于ab边的水平恒力F的作用下，沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域．已知ab边刚进入磁场时，线框便改作匀速运动，此时通过线框的电流大小为i．设以i的方向为电流的正方向，则下列图象中能较准确地反映电流i随ab边的位置坐标x变化的曲线可能是（ ）
A．
B．
C．
D．

Answer

线框进入磁场时做匀速直线运动，拉力等于安培力，此时电流为定值，完全进入磁场后，做匀加速直线运动，通过闭合电路德磁通量不变，不产生感应电流．出磁场时，此时安培力大于拉力，线框做加速度逐渐减小的变减速直线运动．
【解析】
在0～L位移内，线框做匀速直线运动，电动势不变，感应电流的方向为逆时针方向，大小不变．
    在L～2L位移内，通过线框的磁通量不变，感应电流为零，线框在拉力的作用下做匀加速直线运动．
    在2L～3L位移内，线框出磁场，初速度大于进磁场的速度，所以安培力大于拉力，线框做减速运动，加速度逐渐减小，当加速度减小到零，则会做匀速直线运动，若做匀速运动时电流的大小与进磁场时电流大小相等，但方向相反．故D正确，A、B、C错误．
故选D．