Question

如图所示，为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L

如图所示，为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，外力F向右为正．则以下能反映感应电动势E和外力F随时间变化规律的图象是（　　）A．B．C．D．





Answer 1

根据楞次定律判断可知，安培力阻碍导体与磁场间的相对运动，所以线框所受的安培力方向向左，由平衡条件得知外力方向一直向右，为正．
t在0-

L

v

时间内，线框通过左边的磁场，根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿顺时针，为负值．产生的感应电动势为 E₁=BLv，感应电流为 I₁=

E1

R

=

BLv

R

，外力等于安培力，为F₁=BI₁L=

B2L2v

R

；
在

L

v

-

2L

v

时间内，线框从左边磁场进入中间磁场，线框的左边和右边都产生磁感线产生感应电动势，根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿逆时针，为正值．回路中总的感应电动势为 E₂=2BLv，感应电流为 I₂=

E2

R

=

2BLv

R

，外力等于安培力，为F₂=2BI₂L=4

B2L2v

R

；
在

2L

v

-

3L

v

时间内，线框从中间磁场进入右边磁场，线框的左边和右边都产生磁感线产生感应电动势，根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿顺时针，为负值．回路中总的感应电动势为 E₃=2BLv，感应电流为 I₃=

2BLv

R

，外力等于安培力，为F₂=2BI₃L=4

B2L2v

R

；
在

3L

v

-

4L

v

时间内，从右边磁场穿出，根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿逆时针，为正值．产生的感应电动势为 E₄=BLv，感应电流为 I₄=

BLv

R

，外力等于安培力，为F₄=BI₄L=

B2L2v

R

；所以根据数学知识可知，AD正确．
故选：AD．