Question

【題目】如圖所示，邊長(zhǎng)為L的單匝均勻金屬線框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通過(guò)寬度為D（DL）、方向豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在整個(gè)過(guò)程中線框的ab邊始終與磁場(chǎng)的邊界平行，若以F表示拉力大小、以Uab表示線框ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差、I表示通過(guò)線框的電流、P表示拉力的功率，則下列反映這些物理量隨時(shí)間變化的圖像中可能正確的是（　�。�

A.B.C.D.

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．線框做勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)和出磁場(chǎng)過(guò)程中根據(jù)楞次定律阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件，可知拉力與安培力等大反向，即

線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，閉合線框中，線框中無(wú)感應(yīng)電流，所以安培力為0，拉力大小為0；線框全過(guò)程做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)?/span>，所以進(jìn)出磁場(chǎng)的時(shí)間小于在完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故A錯(cuò)誤；

B．線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)體棒切割磁感線，即電源，根據(jù)右手定則可知

所以兩端電勢(shì)差為路端電壓

完全進(jìn)入磁場(chǎng)，線框中無(wú)電流，所以

線框穿出磁場(chǎng)過(guò)程中，邊切割磁感線，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流可知

則

對(duì)應(yīng)圖像可知，B錯(cuò)誤；

C．線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)右手定則可知線框中電流為逆時(shí)針方向，線框離開磁場(chǎng)時(shí)，電流為順時(shí)針方向，結(jié)合上述分析可知，C正確；

D．線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，拉力為0，根據(jù)可知拉力功率為0，D錯(cuò)誤。

故選C。