如图甲所示,一方形线圈abcd水平放置,在线圈所处区域存在一变化的磁场,变化规律如图乙所示,线圈在外力作用下处于静止状态,规定垂直于线圈平面向下的磁场方向为正方向,ab边受力向右为正,则ab边受力随时间变化规律正确的是( )
A.
B.
C.
D.
0~1s内,磁场均匀增加,根据楞次定律知,感应电流的方向为逆时针方向,通过左手定则,ab边所受的安培力方向向右.根据法拉第电磁感应定律,E=
,知感应电动势为定值,电流为定值,则F=FA=BIL,知外力均匀增大.△BS △t
1~2s内,磁感应强度不变,感应电流为零,则外力F=0.
2~3s内,磁场均匀增加,根据楞次定律知,感应电流的方向为逆时针方向,通过左手定则,ab边所受的安培力方向向右.根据法拉第电磁感应定律,E=
,知感应电动势为定值,电流为定值,与0~1s内相同,则F=FA=BIL,知外力均匀增大.△BS △t
3~4s内,磁感应强度均匀减小,根据楞次定律知,感应电流的方向为顺时针方向,通过左手定则,ab边所受的安培力方向水平水平向左,根据法拉第电磁感应定律,E=
,知感应电动势为定值,电流为定值,则F=FA=BIL,B均匀减小,则外力均匀减小.△BS △t
4~5s内,磁场反向均匀增大,根据楞次定律知,感应电流的方向为顺时针方向,通过左手定则,ab边所受的安培力方向水平水平向右,根据法拉第电磁感应定律,E=
,知感应电动势为定值,电流为定值,则F=FA=BIL,B均匀增大,则外力均匀增大.故D正确,A、B、C错误.△BS △t
故选D.