Question

5．通电直导线周围的某点磁感应强度B的大小与该点到直导线的距离成反比，与通电直导线中的电流的大小成正比，可以用公式B=k$\frac{I}{r}$来表示，其中k为比例常数，俯视图如图所示，在光滑水平面上有一通电直导线ab，旁边有一矩形金属线框cdef，cd边与导线ab平行，当导线ab中通如图所示电流时（设a流向b为电流的正方向），为使矩形金属线框cdef静止不动，需加一水平方向的力F（设向右为正方向），则正确的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 根据感应电动势E=$\frac{N△∅}{△t}$，结合安培力表达式F=BIL，及平衡条件，从而确定外力与时间变化关系式，进而即可求解．

解答 解：由图，结合感应电动势表达式，可知，在线圈中产生的感应电流恒定，
根据安培定则与楞次定律可知，感应电流方向顺时针方向，
那么由左手定则可知，矩形金属线框安培力的合力的方向先向左，后向右；
再由平衡条件，可得，外力的方向先右后向左，
对于安培力大小随着通入ab的电流先减小，后增大，
因此外力的大小也是先减小，后反向增大，故C正确，ABD错误；
故选：C．

点评 考查安培定则、楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用，掌握安培力方向判定，注意左手定则与右手定则的区别，及理解平衡的条件的应用．