Question

如圖16-4-21(a)所示一勻強磁場，磁場方向垂直紙面，規定向里的方向為正．在磁場中有一細金屬圓環，線圈平面位于紙面內．現令磁感應強度B隨時間t變化，先按圖16-4-21(b)中所示的Oa圖線變化，后來又按圖線bc和cd變化.令E₁、E₂、E₃分別表示這三段變化過程中感應電動勢的大小，I₁、I₂、I₃分別表示對應的感應電流，則(    )

圖16-4-21

A．E₁＞E₂，I₁沿逆時針方向，I₂沿順時針方向

B．E₁＜E₂，I₁沿逆時針方向，I₂沿順時針方向

C．E₁＜E₂，I₁沿順時針方向，I₂沿逆時針方向

D．E₂=E₃，I₂沿順時針方向，I₃沿順時針方向

Answer 1

解析：線圈中的感應電動勢的大小與磁感應強度大小的變化率成正比．從圖16-4-21(b)可見，在第二段和第三段變化過程中的磁感應強度大小的變化率相等，都比第一段變化過程中的大，所以在第二段和第三段變化過程中的感應電動勢的大小是相等的，都比第一段變化過程中的大．因此，由感應電動勢的大小就可判斷選項A一定是錯誤的，而選項B、C、D有可能對．

    題中已規定向里為磁感應強度的正方向，因而由圖16-4-21(b)中Oa圖線變化可知，在第一段變化過程中，穿過線圈平面的磁通量是垂直紙面向里逐漸增大的，根據楞次定律就得知在第一段變化過程中，線圈中感應電流產生的磁場是垂直紙面向外的，由安培定則可知在第一段變化過程中，線圈中感應電流I₁是沿逆時針方向的．同理，由圖16-4-21(b)中bc、cd圖線變化可知，在第二段變化過程中，穿過線圈平面的磁通量是垂直紙面向里逐漸減小的，根據楞次定律就得知在第二段變化過程中，線圈中感應電流產生的磁通量是垂直紙面向里的，由安培定則可知在第二段變化過程中，線圈中感應電流I₂是沿順時針方向的．在第三段變化過程中，磁感應強度為負值，說明其方向已變成向外的，且逐漸增大，由楞次定律可判斷出線圈中產生的感應電流為順時針方向，因此，選項B、D是正確的，而選項C是錯誤的．

答案：BD