Question

16．如圖甲所示，在空間中存在兩個相鄰的，磁感音強度大小相等、方向相反的有界勻強磁場，其寬度均為L．現(xiàn)將寬度也為L的矩形閉合線圈，從圖示位置垂直于磁場方向勻速經(jīng)過磁場區(qū)域，則在該過程中，圖乙中能正確反映線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流（逆時針方向為正）或其所受的安培力（向左為正方向）隨時間變化的關(guān)系圖象是 （　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向，根據(jù)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式和閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流的大�。�根據(jù)安培力公式求出安培力的大小，通過左手定則判斷安培力的方向．

解答 解：線圈進入磁場，位移在0-L的過程中，感應(yīng)電動勢為 E=BLv，感應(yīng)電流為 I=$\frac{BLv}{R}$，方向為逆時針方向．安培力的大小F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，根據(jù)左手定則，知安培力方向水平向左，為正．
在L-2L的過程中，感應(yīng)電動勢為 E=2BLv，感應(yīng)電流為 I=$\frac{2BLv}{R}$，方向為順時針方向，安培力的大小 F=2×$\frac{2{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$=$\frac{4{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，根據(jù)左手定則，知安培力方向水平向左，為正．
在2L-3L的過程中，感應(yīng)電動勢為 E=BLv，感應(yīng)電流為 I=$\frac{BLv}{R}$，方向為逆時針方向，安培力的大小為 F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，根據(jù)左手定則，知安培力方向水平向左，為正．故A、B、C錯誤，D正確．
故選：D．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式以及安培力的大小公式，會通過楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，通過左手定則判斷安培力的方向．