Question

【題目】如圖所示，為三個(gè)有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B， 方向分別垂直紙面向外、向里和向外，磁場寬度均為 L，在 磁場區(qū)域的左側(cè)邊界處，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，現(xiàn)用外力 F使線 框以速度 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)定電流沿逆時(shí)針方向時(shí)的電動勢 E為正，磁感線垂直紙面向里時(shí)的磁通量Φ為正值， 外力 F向右為正．則以下反映線框中的磁通量Φ、感應(yīng)電動勢 E、電功率 P和外力 F 隨時(shí)間變化規(guī)律圖象正確的是：( )

A. B.

C. D.

Answer 1

【答案】ABC

【解析】

A、當(dāng)線框進(jìn)入磁場時(shí)，位移在內(nèi)，磁通量開始均勻增加，當(dāng)全部進(jìn)入左側(cè)磁場時(shí)達(dá)最大，且為負(fù)值；位移在內(nèi)，向里的磁通量增加，總磁通量均勻減小，當(dāng)位移為時(shí)，磁通量最小，為零，位移在到時(shí)，磁通量向里，為正值，且均勻增大；位移在時(shí)，磁通量均勻減小至零；在內(nèi)，磁通量均勻增大，且方向向外，為負(fù)值；在內(nèi)，磁通量均勻減小至零，且為負(fù)值，故選項(xiàng)A正確；

B、當(dāng)線圈進(jìn)入第一個(gè)磁場時(shí)，由可知，保持不變，由右手定則知，感應(yīng)電動勢沿順時(shí)針方向，為負(fù)值；線框開始進(jìn)入第二個(gè)磁場時(shí)，左右兩邊同時(shí)切割磁感線，感應(yīng)電動勢應(yīng)為，感應(yīng)電動勢沿逆時(shí)針方向，為正值；線框開始進(jìn)入第三個(gè)磁場時(shí)，左右兩邊同時(shí)切割磁感線，感應(yīng)電動勢應(yīng)為，感應(yīng)電動勢沿順時(shí)針方向，為負(fù)值；完全在第三個(gè)磁場中運(yùn)動時(shí)，左邊切割磁感線，感應(yīng)電動勢為，感應(yīng)電動勢沿逆時(shí)針方向，為正值，故選項(xiàng)B正確；

C、由于線框勻速運(yùn)動，安培力與拉力大小相等，方向相反，電功率等于拉力的功率，因速度不變，而在線框在第一個(gè)磁場時(shí)，電流為定值，拉力也為定值，所以電功率為定值；兩邊分別在兩個(gè)磁場中時(shí)，由選項(xiàng)B的分析可知，電流為在線框在第一個(gè)磁場時(shí)的2倍，故安培力為在線框在第一個(gè)磁場時(shí)的4倍，所以功率為在線框在第一個(gè)磁場時(shí)的4倍；完全在第三個(gè)磁場中運(yùn)動時(shí)，安培力應(yīng)等于線框在第一個(gè)磁場中的安培力，功率等于線框在第一個(gè)磁場中的功率，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；