Question

絕緣細(xì)線吊著一質(zhì)量為m的矩形線圈，線圈有一部分處在圖1所示的以虛線框為邊界的水平勻強磁場中，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化如圖2所示，若線圈始終保持靜止，那么，細(xì)線的拉力F隨時間t變化的圖象可能是（ ）
A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：當(dāng)線圈的磁通量發(fā)生變化時，線圈中才會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而形成感應(yīng)電流；
當(dāng)線圈的磁通量不變時，則線圈中沒有感應(yīng)電動勢，所以不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生．
分析線圈的受力情況，根據(jù)平衡條件求解．
解答：解：磁感應(yīng)強度在0到t內(nèi)，由于磁感應(yīng)強度垂直紙面向里為正方向，則磁感線是向里，且大小增大．所以由楞次定律可得線圈感應(yīng)電流是逆時針，根據(jù)左手定則判斷出下邊框所受安培力的方向向上，
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得線圈感應(yīng)電流是不變的．
線框受重力、拉力和安培力，根據(jù)平衡條件得：
細(xì)線的拉力F=mg-F_安=mg-BIL
由于磁感應(yīng)強度B隨時間均勻增大，所以下邊框所受安培力均勻增大，所以細(xì)線的拉力F隨時間均勻減小．
磁感應(yīng)強度在t到2t內(nèi)，磁場不變，則沒有感應(yīng)電流，細(xì)線的拉力F=mg，
而在磁感應(yīng)強度在2t到3t內(nèi)，同理可知感應(yīng)電流方向為正，磁感應(yīng)強度B隨時間均勻減小，線圈感應(yīng)電流方向是順時針，
下邊框所受安培力的方向向下，所以細(xì)線的拉力F=mg+F_安
由于磁感應(yīng)強度B隨時間均勻減小，所以下邊框所受安培力均勻減小，所以所以細(xì)線的拉力F隨時間均勻減�。�
故選C．
點評：感應(yīng)電流的方向由楞次定律來確定，而其大小是由法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合閉合電路毆姆定律來算得的．