Question

【題目】如圖甲所示，通電直導線MN和正方形導線框在同一水平面內，ab邊與MN平行，先給MN中通以如圖乙所示的電流，然后再通以如圖丙所示的正弦交流電，導線和線框始終保持靜止不動，電流從N到M為正，已知線框中的磁通量與直導線MN中的電流成正比，則下列說法正確的是（ ）

A. 通以如圖乙所示的電流時，線框中產生的電流先減小后增大

B. 通以如圖乙所示的電流時，線框中的感應電流方向始終不變

C. 通以如圖丙所示的電流時，0-t2時間內，線框受到的安培力方向不變

D. 通以如圖丙所示的電流時， 時刻線框中受到的安培力為零

Answer 1

【答案】BD

【解析】由題意可知，電流N到M方向為電流正方向；通以如圖乙所示的電流時，根據右手螺旋定則可知，在時間內電流方向為M到N，穿過線框abcd磁場方向垂直紙面向外，大小在減小，由楞次定律可得，感應電流方向逆時針，即為abcda；在時刻后，電流方向為N到M，穿過線框abcd磁場方向垂直紙面向里，大小在增大，由楞次定律可得，感應電流方向逆時針，即為abcda，故電流的方向不變，根據法拉電磁感應定律有：，則線框中的應用電流為，因線框中的磁通量與直導線MN中的電流成正比，即，則由乙圖可知一直保持不變，故不變，則感應電流I不變，故A錯誤，B正確；通以如圖丙所示的電流時，在時間內，導線中電流沿正方向增大，則線圈中的磁場向里增大，由楞次定律可知，感應電流方向逆時針，即為abcda，根據左手定則可知，ab邊受到的安培力方向向右，cd邊受的安培力向左，根據F=BIL可知，I、L相同，但ab邊離導線近，故ab邊所在的磁感應強度大于cd邊所在的磁感應強度，則此時安培力的方向向右；在時間內，導線中電流沿正方向減小，則線圈中的磁場向里減小，由楞次定律可知，感應電流方向順時針，即為adcba；根據左手定則可知，ab邊受到的安培力方向向左，cd邊受的安培力向右，根據F=BIL可知，I、L相同，但ab邊離導線近，故ab邊所在的磁感應強度大于cd邊所在的磁感應強度，則此時安培力的方向向左，故在時間內線框受到的安培力方向會變，故C錯誤；由丙圖可知，在時刻電流為零，根據F=BIL可知，此時線框中受到的安培力為零，故D正確；故選BD.