Question

15．如图所示，虚线区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场宽度为L，磁感应强度大小为B．总电阻为R的直角三角形导线框，两条直角边边长分别为2L和L，当该线框以垂直于磁场边界的速度v匀速穿过磁场的过程中，下列说法正确的是（　　）

• A． 线框中的感应电流方向始终不变
• B． 线框中的感应电流一直在增大
• C． 线框所受安培力方向始终相同
• D． 当通过线框的磁通量最大时，线框中的感应电动势为零

Answer 1

分析 线框进入磁场的过程中，有效切割的长度均匀增大，由E=BLv分析感应电动势的变化情况，线框离开磁场时，切割的有效长度增加，根据楞次定律分析感应电流的方向及大小变化．

解答 解：A、根据楞次定律知，线框进入磁场时穿过线框的磁通量增大，感应电流的磁场与原磁场方向相反，当线框离开磁场时，穿过线框的磁通量减小，感应电流磁场与原磁场方向相同，所以可知线框中的感应电流方向是改变的，故A错误；
B、设线框刚进入磁场的时间为0，则在0～$\frac{L}{v}$的时间内，线框进入磁场时切割磁感线的有效长度增加，电流增加；在$\frac{L}{v}$～$\frac{2L}{v}$的时间内，切割磁感线的有效长度保持不变，感应电流的大小也保持不变，在$\frac{2L}{v}$～$\frac{3L}{v}$的时间内，切割磁感线的有效长度减小，电流减小，故B错误；
C、根据楞次定律的来拒去留可知，线框所受安培力方向始终相同，均向左，故C正确；
D、当通过线框的磁通量最大时，线框的有效切割长度最大，故此时线框中感应电动势最大而非为零，故D错误．
故选：C．

点评 掌握楞次定律判定感应电流的方向与安培力的方向，能根据切割磁感线的有效长度分析感应电动势的大小与哪此因素有关是正确解题的关键．