Question

如圖所示，兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)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(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定：線框中電流沿逆時(shí)針方向時(shí)的電動(dòng)勢E為正，磁感線垂直紙面向里時(shí)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(dòng)勢E、外力F和電功率P隨時(shí)間變化的圖象中正確的是

 

 

Answer 1

AD

【解析】

試題分析：在時(shí)間內(nèi)，磁通量 ，隨著時(shí)間均勻增大，在 時(shí)刻，線框完全進(jìn)入第一個(gè)磁場，磁通量為BL2；在時(shí)間內(nèi)：線框從第一個(gè)磁場開始進(jìn)入第二磁場，磁通量存在相互抵消，磁通量均勻減小，在 時(shí)刻，線框從一種磁場進(jìn)入另一種磁場正好處于一半時(shí)，磁通量為零，在 時(shí)間內(nèi)：磁通量反向均勻增大，在時(shí)刻，線框完全進(jìn)入第二個(gè)磁場，磁通量反向最大為-2BL2；在時(shí)間內(nèi)，線框穿出第二個(gè)磁場，磁通量均勻減小，在時(shí)刻，磁通量為零，故A選項(xiàng)正確；在時(shí)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(dòng)勢E=BLv，大小保持不變，電流沿逆時(shí)針方向；在時(shí)間內(nèi)：線框開始進(jìn)入第二個(gè)磁場時(shí)，兩端同時(shí)切割磁感線，電動(dòng)勢方向相同，串聯(lián)，電路中總的感應(yīng)電動(dòng)勢應(yīng)為=3BLv，方向?yàn)殡娏餮仨槙r(shí)針方向，在時(shí)間內(nèi)，線框穿出第二個(gè)磁場，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E=2BLv，大小保持不變，電流沿逆時(shí)針方向；故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由于線框勻速運(yùn)動(dòng)，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(shí)間內(nèi)：F=BIL=，在時(shí)間內(nèi)：F=2BIL +BIL=， 在時(shí)間內(nèi)：F=2BIL=，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；在時(shí)間內(nèi)：，在時(shí)間內(nèi)：； 在時(shí)間內(nèi)：；故D選項(xiàng)正確。

考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律 安培力 功率