Question

20．如圖所示，兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，虛線間的距離為L(zhǎng)，金屬圓環(huán)的直徑也是L．圓環(huán)以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v從左邊界進(jìn)入磁場(chǎng)又從右邊界穿出的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 感應(yīng)電流的大小先增大后減小
• B． 感應(yīng)電流的方向先逆時(shí)針后順時(shí)針
• C． 金屬圓環(huán)受到的安培力先向左后向右
• D． 金屬圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中為$\overline{E}$=$\frac{1}{2}$πBLv

Answer 1

分析 應(yīng)用E=BLv判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如何變化，然后根據(jù)歐姆定律判斷感應(yīng)電流大小如何變化；由楞次定律可以判斷出感應(yīng)電流方向；應(yīng)用左手定則判斷出安培力方向；由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值．

解答 解：A、感應(yīng)電流大小為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$，在金屬圓環(huán)穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，有效切割長(zhǎng)度L先增大后減小再增大，因此感應(yīng)電流先增大后減小再增大再減小，故A錯(cuò)誤；
B、在整個(gè)過(guò)程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不變，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量先增大后減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針?lè)较蚝笱仨槙r(shí)針?lè)较�，故B正確；
C、由左手定則可知，在整個(gè)過(guò)程中，圓環(huán)所受安培力始終向左，故C錯(cuò)誤；
D、由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：$\overline{E}$=$\frac{△Φ}{△t}$=$\frac{B•π（\frac{L}{2}）^{2}}{\frac{L}{v}}$=$\frac{1}{4}$πBlv，故D錯(cuò)誤；
故選：B

點(diǎn)評(píng) 本題分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化情況，要明確公式E=BLv中L是指有效的切割長(zhǎng)度．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值常常根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律研究．安培力方向也可以根據(jù)楞次定律判斷．