Question

7．如图所1示，圆环形线圈P用四根互相对称的轻绳吊在水平的天棚上，四根绳的结点 将环分成四等份，图中只画出平面图中的两根绳，每根绳都与天棚成30°角，圆环形线圈P处于静止且环面水平，其正下方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有按正弦函 数规律变化的电流，其i-t图象如图2所示，线圈P所受的重力为mg，每根绳受的拉力用F_T表示，则（　　）

• A． 在t=1.5s时，穿过线圈P的磁通量最大，感应电流最大
• B． 在t=1.5s时，穿过线圈P的磁通量最大，此时F_T=0.5mg
• C． 在t=3s时，穿过线圈P的磁通量的变化率为零
• D． 在0～3s内，线圈P受到的安培力先变大再变小

Answer 1

分析 根据图2所示判断穿过线圈P的磁通量如何变化；根据磁通量的变化，应用法拉第电磁感应定律判断感应电动势大小，然后分析答题．

解答 解：A、由图2所示图象可知，t=1.5s时螺线管中的电流最大，电流产生的磁场最前，穿过P环中的磁通量最大，但是此时磁通量的变化率为零，故P环中没有感应电动势，P中没有感应电流，P不受安培力的作用，故A错；
B、在t=1.5s时，线圈P只受重力与绳子拉力作用，线圈P静止，处于平衡状态，由平衡条件得：mg=4F_Tsin30°，则F_T=0.5mg，故B正确；
C、由图2所示可知，t=3s时，Q中的电流为零，但电流的变化率最大，穿过P的磁通量的变化率最大，不为零，故C错误；
D、在t=0s与t=3s时，穿过Q的电流为零，产生的磁场为零，P受到的安培力为零，在t=1.5s时刻，通过Q的电流变化率为零，P中没有感应电流，P不受安培力作用，因此在0～3s内，线圈P受到的安培力先变大后减小，再增大然后再减小，故D错误；
故选：B．

点评 本题考查了判断磁通量变化率情况、感应电动势、安培力与绳子拉力问题，分析清楚图2所示电流变化情况是正确解题的关键；应用平衡条件、安培力公式即可正确解题．