Question

如图所示，L₁、L₂、L₃、L₄是相互平行的磁场边界，在L₁和L₂、L₃和L₄之间分别有磁感强度均为B但方向相反的匀强磁场，A是一边长为a的正方形线框，电阻为R，今维持线框以恒定的速度v沿x轴运动，并穿过如图所示的两匀强磁场区域．若以x轴正方向作为力的正方向，线框在图示位置的时刻为时间的零点，则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线为下图中的哪一个？（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：根据楞次定律：安培力阻碍导体与磁场间的相对运动，判断安培力方向．根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力公式，推导出安培力与速度的表达式，再根据平衡条件得到外力与速度的表达式．从而可以选择图象．

解答：解：在整个过程

4a

v

时间内，线框只有一边切割磁感线，线框的磁通量一直变化，产生感应电流，根据楞次定律，安培力阻碍导体与磁场间的相对运动，可知安培力方向一直向左，沿负方向．
根据E=BLv、I=

E

R

，F=BIL，则得安培力 F=

B2L2v

R

，式中各量不变，所以F大小不变．故知B图象正确．
故选：B

点评：本题可分段分析，关键抓住在整个过程内，线框只有一边切割磁感线，线框匀速运动，安培力恒定．