Question

闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示．规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abcda的方向为线框中感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向．关于线框中的电流i与ad边所受的安培力F随时间t变化的图象，下列正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

Answer

由图可知磁感应强度的变化，则可知线圈中磁通量的变化，由法拉第电磁感应定律可知感应电动势变化情况，由楞次定律可得感应电流的方向，根据左手定则可以找出安培力方向，结合可得出正确的图象．
【解析】
A、线圈中的感应电流决定于磁感应强度B随t的变化率．由图可知，0～1s时间内，B增大，Φ增大，感应磁场与原磁场方向相反（感应磁场的磁感应强度的方向向外），由右手定则感应电流是逆时针的，因而是负值．所以可判断0～1s为负的恒值；
1～3s磁通量不变，所以无感应电流，
3～4sB的方向垂直纸面向外，根据楞次定律得感应电流是逆时针的，因而是负值．所以可判断3～4s为负的恒值；A、B错误．
C、0～1s时间内，ad边感应电流是向下的，
ad边所受的安培力F=BIL，根据左手定则得安培力方向向右为正值，由于B随时间均匀增大，I不变，
所以安培力F随时间t均匀增大，
1～3s无感应电流，没有安培力，
3～4s时间内，ad边感应电流是向下的，
ad边所受的安培力F=BIL，根据左手定则得安培力方向向左为负值，由于B随时间均匀减小，I不变，
所以安培力F随时间t均匀减小，
故选D．