問題詳情:
通電直導線周圍的某點磁感應強度B的大小與該點到直導線的距離成反比,與通電直導線中的電流的大小成正比,可以用公式B=k來表示,其中k為比例常數,俯視圖如圖所示,在光滑水平面上有一通電直導線ab,旁邊有一矩形金屬線框cdef,cd邊與導線ab平行,當導線ab中通如圖所示電流時(設a流向b為電流的正方向),為使矩形金屬線框cdef靜止不動,需加一水平方向的力F(設向右為正方向),則正確的是( )
A. B. C. D.
【回答】
考點:法拉第電磁感應定律;牛頓第二定律;閉合電路的歐姆定律.
分析:根據感應電動勢E=,結合安培力表達式F=BIL,及平衡條件,從而確定外力與時間變化關係式,進而即可求解.
解答: 解:由圖,結合感應電動勢表達式,可知,在線圈中產生的感應電流恆定,
根據安培定則與楞次定律可知,感應電流方向順時針方向,
那麼由左手定則可知,矩形金屬線框安培力的合力的方向先向左,後向右;
再由平衡條件,可得,外力的方向先右後向左,
對於安培力大小隨着通入ab的電流先減小,後增大,
因此外力的大小也是先減小,後反向增大,故C正確,ABD錯誤;
故選:C.
點評:考查安培定則、楞次定律與法拉第電磁感應定律的應用,掌握安培力方向判定,注意左手定則與右手定則的區別,及理解平衡的條件的應用.
知識點:法拉第電磁感應定律
題型:選擇題