Question

8．如圖所示，在光滑水平面內(nèi)有豎直方向的有界勻強磁場分布，兩磁場的寬度均為l，兩磁場的磁感應(yīng)強度大小相等．現(xiàn)用一個水平力F拉動一個邊長也為l的正方形線框以速度v勻速通過磁場區(qū)域，F(xiàn)始終與磁場邊界垂直，若規(guī)定F的正方形向右，感應(yīng)電流逆時針方向為正，從線框的右邊與磁場的最左邊界重合開始，到線框左邊界離開最右邊磁場邊界為止，下列關(guān)于外力F、回路中電流i隨位移x變化的圖象正確的是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 0-l過程一條邊在磁場中運動時，l到2l兩邊都切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向；根據(jù)E=BLv、I=$\frac{E}{R}$和安培力公式F=BIL，由牛頓第二定律求出外力大小，再根據(jù)正方向確定圖象．

解答 解：線圈進入磁場，在進入磁場0-L的過程中，E=BLv，電流I=$\frac{Blv}{R}$，根據(jù)右手定則判斷方向為逆時針方向，為正方向；由平衡條件得：外力：F=F_安=BIL=$\frac{{B}^{2}{l}^{2}v}{R}$，由左手定則得方向向左為負方向，外力方向向右；
在L-2L的過程中，電動勢E=2BLv，電流I=$\frac{2Blv}{R}$，根據(jù)右手定則判斷方向為順時針方向，為負方向；由平衡條件得：外力：F=F_安=2×$\frac{{2B}^{2}{l}^{2}v}{R}$=$\frac{4{B}^{2}{l}^{2}v}{R}$，由左手定則得方向向左為負方向，外力方向向右；
在2L-3L的過程中，E=BLv，電流I=$\frac{Blv}{R}$，根據(jù)右手定則判斷方向為逆時針方向，為正方向；由平衡條件得：外力：F=F_安=BIL=$\frac{{B}^{2}{l}^{2}v}{R}$，由左手定則得方向向左為負方向，外力方向向右；
故A正確，BCD錯誤．
故選：A

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式以及安培力的大小公式，會通過楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，通過左手定則判斷安培力的方向．