Question

2．如圖所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v、3v速度勻速拉出磁場(chǎng)，不計(jì)導(dǎo)體框重力的影響．則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的過程中（　�。�

• A． 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同
• B． 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱不同
• C． 導(dǎo)體框ad邊兩端的電勢(shì)差相同
• D． 通過導(dǎo)體框截面的電荷量相同

Answer 1

分析 根據(jù)右手定則或楞次定律可以判定兩種出場(chǎng)方式下感應(yīng)電流的方向；由Q=I²Rt，代入I和t的表達(dá)式，即可得出焦耳熱的關(guān)系；ad兩端的電勢(shì)差可以由U=IR得到表達(dá)式
分析．電荷量的計(jì)算式為：q=It=$\frac{△Φ}{R}$，根據(jù)磁通量變化量的關(guān)系，分析電荷量關(guān)系．

解答 解：A、根據(jù)楞次定律判斷得知：可以知道以速度v拉出磁場(chǎng)時(shí)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針．以3v拉出磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流也是逆時(shí)針，故導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，故A正確．
B、設(shè)導(dǎo)體邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，以v拉出磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv，感應(yīng)電流為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$，所用時(shí)間為：t=$\frac{L}{v}$，由焦耳定律：Q=I²Rt得：Q=$\frac{{B}^{2}{L}^{3}v}{R}$，可見產(chǎn)生的熱量與拉出速度成正比，所以兩次拉出產(chǎn)生的熱量不相同，故B正確．
C、以速度v拉出磁場(chǎng)時(shí)，cd切割磁感線，相當(dāng)于電源，ad間電壓為：U_ad=$\frac{1}{4}$E=$\frac{1}{4}$BLv；
以3v速度拉出磁場(chǎng)時(shí)，ad邊切割磁感線，相當(dāng)于電源，ad間電壓為：U_ad=$\frac{3}{4}$BL•3v=$\frac{9}{4}$BLv，所以導(dǎo)體框ad邊兩端電勢(shì)差不同，故C錯(cuò)誤．
D、由q=It=$\frac{△Φ}{R}$，磁通量的變化量相等，所以兩次拉出磁場(chǎng)時(shí)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量相同，故D正確．
故選：ABD．

點(diǎn)評(píng) 本題是電磁感應(yīng)與電路相結(jié)合的綜合題，需要大家熟練掌握電磁感應(yīng)和閉合電路這兩大塊知識(shí)才能做好這類題目．關(guān)鍵要正確區(qū)分ad間的電壓是路端電壓，還是外電壓的一部分，要注意ad間的電壓不可能是內(nèi)電壓．