Question

【題目】鐵路運(yùn)輸中設(shè)計(jì)的多種裝置都運(yùn)用了電磁感應(yīng)原理。有一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號(hào)以確定火車的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，裝置的原理是：將能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁鐵安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖甲所示(俯視圖)，當(dāng)它經(jīng)過固定在兩鐵軌間的矩形線圈時(shí)，線圈便產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)傳輸給控制中心。線圈寬為l1，長為l2，匝數(shù)為n。設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)只分布在一個(gè)長方形區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域的長（沿火車行進(jìn)方向）為L，磁場(chǎng)寬度大于線圈寬度。當(dāng)火車首節(jié)車廂向右運(yùn)動(dòng)通過線圈時(shí)，控制中心接收到線圈兩端電壓u與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示(ab、cd均為直線)，則

A. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的長度L可能小于線圈長度l2

B. 在t1~t2時(shí)間內(nèi)，M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì)

C. 在t1~t2時(shí)間內(nèi)，火車加速度大小為

D. 將M、N兩點(diǎn)用導(dǎo)線短接，設(shè)線圈所在回路的總電阻為R，t1時(shí)刻火車速度為v1，則該時(shí)刻線圈受到的安培力大小為

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的長度L可能小于線圈長度l2，當(dāng)火車前進(jìn)，線圈相對(duì)火車向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流，當(dāng)磁場(chǎng)全在線圈內(nèi)部時(shí)，磁通量不變感應(yīng)電流為零，當(dāng)線圈離開磁場(chǎng)時(shí)，磁通量減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則可以判斷兩次電流方向相反，A正確。

B.在t1~t2時(shí)間內(nèi)，根據(jù)右手定則可以判斷N點(diǎn)電勢(shì)高，B錯(cuò)誤。

C.t1時(shí)刻火車速度，t2時(shí)刻火車速度，所以加速度，C正確。

D.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電流，所以導(dǎo)線受到安培力，D錯(cuò)誤。