Question

20．圖中的A是一邊長為L的正方形導線框，其電阻為R，現(xiàn)維持線框以恒定的速度v沿x軸運動，并穿過圖中所示的勻強磁場區(qū)域．如果以x軸的正方向作為力的正方向，線框在圖示位置的時刻作為時間的零點，則磁場對線框的作用力F隨時間t的變化圖線應為下圖中的哪個圖？（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 由線圈運動時切割磁感線的長度為L，由E=BLv可求得感應電動勢，則由歐姆定律可得出電流，由安培力公式F=BIL分析安培力，即可判斷作用力與時間的關系；由右手定則可得出電流的方向，由左手定則分析安培力方向．再進行分析選擇．

解答 解：在0-$\frac{L}{v}$內(nèi)，線框在磁場之外，感應電流為0．安培力為0；
在$\frac{L}{v}$-2$\frac{L}{v}$內(nèi)，由右手定則可得出感應電流的方向為逆時針的方向，維持線框以恒定速度V沿x軸運動，所以感應電動勢和電流不變，根據(jù)左手定則得出安培力的方向x軸的負方向．
在2$\frac{L}{v}$-4$\frac{L}{v}$內(nèi)，線框全部進入磁場，穿過線圈的磁通量不變，感應電流為0．安培力為0；
在4$\frac{L}{v}$-5$\frac{L}{v}$內(nèi)，線框左邊切割磁感線，由右手定則可得出感應電流的方向為順時針的方向，維持線框以恒定速度V沿x軸運動，所以感應電動勢和電流不變，根據(jù)左手定則得出安培力的方向x軸的負方向．
故選：C

點評 本題考查的是線框穿磁場產(chǎn)生感應電流的典型情景，電磁感應與圖象的結合一般考查選擇題，先找到各圖中的不同點，主要分析不同點即可得出正確答案．