Question

5．边长为L的正方形线框在恒力F的作用下沿x轴运动，穿越如图所示的有界匀强磁场．已知磁场的宽度为2L，且线圈刚好匀速进入磁场，则在穿越的过程中，线框中感应电流随位移变化的图象可能是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 由E=BLv求出感应电动势，由欧姆定律求出电流，然后分析图示图象答题．

解答 解：线框匀速进入磁场，设速度为v，
在0-L位移内，感应电流：I₀=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$，大小不变，由右手定则可知，感应电流沿逆时针方向；
在L-2L内，穿过线框的磁通量不变，不产生感应电流，I=0，线框做匀加速直线运动，v′=v+$\frac{F}{m}$t，
在2L-3L内，线框受到的安培力大于拉力，线框做减速运动，感应电流：I=$\frac{BLv′}{R}$＞I₀，
v不断减小，I减小，然后等于I₀，由右手定则可知，感应电流沿顺时针方向，由图示图象可知，D正确；
故选：D．

点评 本题考查了感应电流随位移的变化关系，应用E=BLv、欧姆定律、右手定则即可正确解题，分析清楚线框的运动过程是正确解题的关键．