Question

如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内．当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，（　　）

A．圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势

B．圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势

C．圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势

D．圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势

Answer 1

分析：当导体棒变速运动时在回路中产生变化的感应电流，因此圆环内的磁场磁通量发生变化，根据磁通量的变化由楞次定律可以判断圆环面积的变化趋势，其感应电流的变化要根据其磁通量的变化快慢来判断．

解答：解：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小，故ABD错误，C正确
故选C．

点评：本题实质考查了楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用，其突破点在于导体棒做的是加速度逐渐减小的加速运动，因此形成感应电流的磁场变化率越来越小．