Question

【題目】如圖所示，MN右側(cè)有一正三角形勻強磁場區(qū)域（邊緣磁場忽略不計），上邊界與MN垂直．現(xiàn)有一與磁場邊界完全相同的三角形導(dǎo)體框，從MN左側(cè)垂直于MN勻速向右運動．導(dǎo)體框穿過磁場過程中所受安培力F的大小隨時間變化的圖象以及感應(yīng)電流i隨時間變化的圖象正確的是（取逆時針電流為正）（ ）

A.
B.
C.
D.

Answer 1

【答案】B,C
【解析】解：設(shè)正三角形的邊長為a，勻速運動的速度為v．

線框進(jìn)入磁場的過程，根據(jù)右手定則可知，電流方向為逆時針，即為正方向，線框所受的安培力方向向左，t時刻線框有效切割長度L=vttan60°= vt，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv= Bv2t，感應(yīng)電流的大小 i= = ，i∝t；

根據(jù)安培力公式F=BIL= = ，F(xiàn)﹣t圖線是開口向上的拋物線．

同理，線框離開磁場的過程，回路中磁通量減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時針，方向為負(fù)方向，安培力方向向左．此過程線框有效切割長度L=（a﹣vt）tan60°= （a﹣vt），產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為 i= = ，根據(jù)安培力公式F=BIL= = ，F(xiàn)﹣t圖線是開口向上的拋物線．根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知BC正確．

故選：BC．

【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解電磁感應(yīng)與電路的相關(guān)知識，掌握用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動勢的大小和方向；畫等效電路；運用全電路歐姆定律，串并聯(lián)電路性質(zhì)，電功率等公式聯(lián)立求解，以及對電磁感應(yīng)與圖象的理解，了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中圖像問題的分析，要抓住磁通量的變化是否均勻，從而推知感應(yīng)電動勢（電流）大小是否恒定.用楞次定律判斷出感應(yīng)電動勢（或電流）的方向，從而確定其正負(fù)，以及在坐標(biāo)中的范圍．