Question

如圖所示，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導軌上，在ef右側存在有界勻強磁場B，磁場方向垂直導軌平面向下，在ef左側的無磁場區域cdef內有一半徑很小的金屬圓環L，圓環與導軌在同一平面內．當金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運動后，則下列說法正確的是（　　）

A．圓環L有收縮趨勢

B．圓環L有擴張趨勢

C．圓環內產生的感應電流變大

D．圓環內產生的感應電流不變

Answer 1

分析：當導體棒變速運動時在回路中產生變化的感應電流，因此圓環內的磁通量發生變化，根據磁通量的變化由楞次定律可以判斷圓環面積的變化趨勢，其感應電流的變化要根據其磁通量的變化快慢來判斷．

解答：解：由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運動，則abcd回路中產生逆時針方向的感應電流，則在圓環處產生垂直于紙面向外的磁場，隨著金屬棒向右加速運動，圓環的磁通量將增大，依據楞次定律可知，圓環將有收縮的趨勢以阻礙圓環的磁通量將增大；又由于金屬棒向右運動的加速度減小，速度增大變慢，單位時間內磁通量的變化減小，即磁通量變化率減小，所以在圓環中產生的感應電動勢減小，感應電流也不斷減小，故BCD錯誤，A正確
故選A．

點評：本題實質考查了楞次定律和法拉第電磁感應定律的應用，考查角度新穎，有創新性，其突破點在于導體棒做的是加速度逐漸減小的加速運動，因此形成感應電流的磁場變化率越來越小．