Question

【題目】如圖所示，兩個有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小分別為B和2B，方向分別垂直紙面向里和向外，其寬度均為L，距磁場區(qū)域的左側(cè)L處，有一邊長為L的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場方向垂直，線框一邊平行于磁場邊界，現(xiàn)用外力F使線框以圖示方向的速度v勻速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計時起點，規(guī)定：線框中電流沿逆時針方向時的電動勢E為正，磁感線垂直紙面向里時磁通量Φ為正，外力F向右為正．則以下關(guān)于線框中的磁通量Φ、感應(yīng)電動勢E、外力F和電功率P隨時間變化的圖象中正確的是( )

A.B.C.D.

Answer 1

【答案】AD

【解析】

A．在時間內(nèi)，磁通量：

隨著時間均勻增大；在時刻，線框完全進入第一個磁場，磁通量為BL2；在時間內(nèi)，線框從第一個磁場開始進入第二磁場，磁通量存在相互抵消，磁通量均勻減�。辉�時刻，線框從一種磁場進入另一種磁場正好處于一半時，磁通量為零；在時間內(nèi)，磁通量反向均勻增大；在時刻，線框完全進入第二個磁場，磁通量反向最大為-2BL2；在時間內(nèi)，線框穿出第二個磁場，磁通量均勻減�。辉�時刻，磁通量為零，故A正確；

B．在時間內(nèi)：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得知，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv，大小保持不變，電流沿逆時針方向；在時間內(nèi)：線框開始進入第二個磁場時，兩端同時切割磁感線，電動勢方向相同，串聯(lián)，電路中總的感應(yīng)電動勢應(yīng)為：

=3BLv

方向為電流沿順時針方向，在時間內(nèi)，線框穿出第二個磁場，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=2BLv，大小保持不變，電流沿逆時針方向；故B錯誤；

C．由于線框勻速運動，外力與安培力總保持平衡，根據(jù)楞次定律判斷可知安培力的方向總是水平向左，則外力F方向總是水平向右，始終為正值，在時間內(nèi)：F=BIL=，在時間內(nèi)：

F=2BIL +BIL=

在時間內(nèi)：

F=2BIL=

故C錯誤；

D．在時間內(nèi)：

在時間內(nèi)：

在時間內(nèi)：

故D正確。

故選AD．