Question

20．图中的A是一边长为L的正方形导线框，其电阻为R，现维持线框以恒定的速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域．如果以x轴的正方向作为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线应为下图中的哪个图？（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 由线圈运动时切割磁感线的长度为L，由E=BLv可求得感应电动势，则由欧姆定律可得出电流，由安培力公式F=BIL分析安培力，即可判断作用力与时间的关系；由右手定则可得出电流的方向，由左手定则分析安培力方向．再进行分析选择．

解答 解：在0-$\frac{L}{v}$内，线框在磁场之外，感应电流为0．安培力为0；
在$\frac{L}{v}$-2$\frac{L}{v}$内，由右手定则可得出感应电流的方向为逆时针的方向，维持线框以恒定速度V沿x轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据左手定则得出安培力的方向x轴的负方向．
在2$\frac{L}{v}$-4$\frac{L}{v}$内，线框全部进入磁场，穿过线圈的磁通量不变，感应电流为0．安培力为0；
在4$\frac{L}{v}$-5$\frac{L}{v}$内，线框左边切割磁感线，由右手定则可得出感应电流的方向为顺时针的方向，维持线框以恒定速度V沿x轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据左手定则得出安培力的方向x轴的负方向．
故选：C

点评 本题考查的是线框穿磁场产生感应电流的典型情景，电磁感应与图象的结合一般考查选择题，先找到各图中的不同点，主要分析不同点即可得出正确答案．