Question

5．将一段导线绕成图甲所示的闭合回路，并固定在水平面（纸面）内．回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场中．以向里为磁场的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示．用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 当线圈的磁通量发生变化时，线圈中才会产生感应电动势，从而形成感应电流；当线圈的磁通量不变时，则线圈中没有感应电动势，所以不会有感应电流产生．由楞次定律可知电流的方向，由左手定则判断安培力的方向．

解答 解：分析一个周期内的情况：
在前$\frac{1}{4}$个周期内，磁感应强度均匀变化，磁感应强度B的变化度一定，由法拉第电磁感应定律得知，圆形线圈中产生恒定的感应电动势恒定不变，则感应电流恒定不变，根据安培力表达式F=BIL，ab边在磁场中所受的安培力减小，
由楞次定律可知，圆形线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，通过ab的电流方向从b→a，由左手定则判断得知，ab所受的安培力方向水平向左，为负值；
同理可知，在$\frac{T}{4}$到$\frac{T}{2}$个周期内，安培力大小增大，根据楞次定律可知，方向水平向右；
那么后半个周期，可知，安培力先减小后增大，方向先向右，后向左．故D正确，ABC错误．
故选：D．

点评 本题要求学生能正确理解B-t图的含义，故道B如何变化，才能准确的利用楞次定律进行判定．根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的变化，由欧姆定律判断感应电流的变化，进而可确定安培力大小的变化．