Question

绝缘细线吊着一质量为m的矩形线圈，线圈有一部分处在图1所示的以虚线框为边界的水平匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B随时间t变化如图2所示，若线圈始终保持静止，那么，细线的拉力F随时间t变化的图象可能是（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

磁感应强度在0到t₀内，由于磁感应强度垂直纸面向里为正方向，则磁感线是向里，且大小增大．所以由楞次定律可得线圈感应电流是逆时针，根据左手定则判断出下边框所受安培力的方向向上，
根据法拉第电磁感应定律得线圈感应电流是不变的．
线框受重力、拉力和安培力，根据平衡条件得：
细线的拉力F=mg-F_安=mg-BIL
由于磁感应强度B随时间均匀增大，所以下边框所受安培力均匀增大，所以细线的拉力F随时间均匀减小．
磁感应强度在t₀到2t₀内，磁场不变，则没有感应电流，细线的拉力F=mg，
而在磁感应强度在2t₀到3t₀内，同理可知感应电流方向为正，磁感应强度B随时间均匀减小，线圈感应电流方向是顺时针，
下边框所受安培力的方向向下，所以细线的拉力F=mg+F_安
由于磁感应强度B随时间均匀减小，所以下边框所受安培力均匀减小，所以所以细线的拉力F随时间均匀减小．
故选C．