问题
选择题
(A)如图甲所示,一直角三角形金属框,向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场,磁场仅限于虚线边界所围的区域内,该区域的形状与金属框完全相同,且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上.若取顺时针方向为电流的正方向,则金属框穿过磁场过程的感应电流i随时间t变化的图象是下图所示的( )
A.
B.
C.
D.
答案
设直角三角形右下角为α.
金属框进入磁场的过程,感应电动势为 E=BLv,L=vttanα,则得 E=Bv2t•tanα,感应电流大小i=
=E R
∝t,由楞次定律判断得知:感应电流为逆时针方向,是负值;Bv2t•tanα R
金属框穿出磁场的过程,感应电动势为 E=BLv,L=[L0-v(t-
)]tanα=(2L0-vt)tanα,L0是三角形底边的长度,则得 E=B(2L0-vt)v•tanα,感应电流大小i=L0 v
=E R
,由楞次定律判断得知:感应电流为顺时针方向,是正值;由数学知识可知C图象正确.B(2L0-vt)vtanα R
故选C