Question

如图16-4-21(a)所示一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正．在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内．现令磁感应强度B随时间t变化，先按图16-4-21(b)中所示的Oa图线变化，后来又按图线bc和cd变化.令E₁、E₂、E₃分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I₁、I₂、I₃分别表示对应的感应电流，则(    )

图16-4-21

A．E₁＞E₂，I₁沿逆时针方向，I₂沿顺时针方向

B．E₁＜E₂，I₁沿逆时针方向，I₂沿顺时针方向

C．E₁＜E₂，I₁沿顺时针方向，I₂沿逆时针方向

D．E₂=E₃，I₂沿顺时针方向，I₃沿顺时针方向

Answer 1

解析：线圈中的感应电动势的大小与磁感应强度大小的变化率成正比．从图16-4-21(b)可见，在第二段和第三段变化过程中的磁感应强度大小的变化率相等，都比第一段变化过程中的大，所以在第二段和第三段变化过程中的感应电动势的大小是相等的，都比第一段变化过程中的大．因此，由感应电动势的大小就可判断选项A一定是错误的，而选项B、C、D有可能对．

    题中已规定向里为磁感应强度的正方向，因而由图16-4-21(b)中Oa图线变化可知，在第一段变化过程中，穿过线圈平面的磁通量是垂直纸面向里逐渐增大的，根据楞次定律就得知在第一段变化过程中，线圈中感应电流产生的磁场是垂直纸面向外的，由安培定则可知在第一段变化过程中，线圈中感应电流I₁是沿逆时针方向的．同理，由图16-4-21(b)中bc、cd图线变化可知，在第二段变化过程中，穿过线圈平面的磁通量是垂直纸面向里逐渐减小的，根据楞次定律就得知在第二段变化过程中，线圈中感应电流产生的磁通量是垂直纸面向里的，由安培定则可知在第二段变化过程中，线圈中感应电流I₂是沿顺时针方向的．在第三段变化过程中，磁感应强度为负值，说明其方向已变成向外的，且逐渐增大，由楞次定律可判断出线圈中产生的感应电流为顺时针方向，因此，选项B、D是正确的，而选项C是错误的．

答案：BD