Question

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

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

Answer 1

分析 應用E=BLv判斷感應電動勢如何變化，然后根據歐姆定律判斷感應電流大小如何變化；由楞次定律可以判斷出感應電流方向；應用左手定則判斷出安培力方向；由法拉第電磁感應定律求出感應電動勢的平均值．

解答 解：A、感應電流大小為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$，在金屬圓環(huán)穿過磁場過程中，有效切割長度L先增大后減小再增大，因此感應電流先增大后減小再增大再減小，故A錯誤；
B、在整個過程中，磁感應強度方向不變，穿過圓環(huán)的磁通量先增大后減小，由楞次定律可知，感應電流先沿逆時針方向后沿順時針方向，故B正確；
C、由左手定則可知，在整個過程中，圓環(huán)所受安培力始終向左，故C錯誤；
D、由法拉第電磁感應定律可知，進入磁場過程中，平均感應電動勢：$\overline{E}$=$\frac{△Φ}{△t}$=$\frac{B•π（\frac{L}{2}）^{2}}{\frac{L}{v}}$=$\frac{1}{4}$πBlv，故D錯誤；
故選：B

點評 本題分析感應電動勢變化情況，要明確公式E=BLv中L是指有效的切割長度．感應電動勢平均值常常根據法拉第電磁感應定律研究．安培力方向也可以根據楞次定律判斷．