Question

【题目】如图所示，x轴上方第一象限和第二象限分别有垂直纸面向里和垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度大小相同，现有四分之一圆形线框OMN绕O点逆时针匀速转动，若规定线框中感应电流I顺时针方向为正方向，从图示时刻开始计时，则感应电流I及ON边所受的安培力大小F随时间t的变化示意图正确的是

A. B.

C. D.

Answer 1

【答案】AD

【解析】

设OM=ON=R，线圈的电阻为r。在0～t0时间内，线框从图示位置开始（t=0）转过90°的过程中，产生的感应电动势为 E1=BωR2，由闭合电路欧姆定律得，回路中的电流为，根据楞次定律判断可知，线框中感应电流方向为逆时针方向，为负。ON边在磁场外，不受安培力。在t0～2t0时间内，线框进入第二象限的过程中，回路中的电流方向为顺时针方向，为正。回路中产生的感应电动势为 E2=BωR2+BωR2=BωR2=2E1；感应电流为I2=2I0．ON边所受的安培力大小 F2=BI2R=2BI0R。在2t0～3t0时间内，线框进入第三象限的过程中，回路中的电流方向为逆时针方向，为负。回路中产生的感应电动势为 E3=BωR2=E1；感应电流为I3=I0．ON边所受的安培力大小 F3=BI3R=BI0R，所以F2=2F3=F0。在3t0～4t0时间内，线框在磁场外，没有感应电流，故AD正确，BC错误。故选AD。