Question

一正方形閉合導(dǎo)線框abcd的邊長(zhǎng)L=0.1m，各邊電阻為1Ω，bc邊位于x軸上，在x軸原點(diǎn)O右方有寬L=0.1m、磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖所示，當(dāng)線框以恒定速度4m/s沿x軸正方向穿越磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中，則圖中能正確表示線框從進(jìn)入到穿出磁場(chǎng)過(guò)程中，ab邊兩端電勢(shì)差U_ab隨位置變化情況的是（ ）

A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：先根據(jù)楞次定律判斷線框中感應(yīng)電流方向，確定a、b兩點(diǎn)電勢(shì)的高低．分兩段研究：ab進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線過(guò)程和dc切割磁感線過(guò)程，由E=BLv和歐姆定律求解U_ab．
解答：解：分兩段研究：ab進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線過(guò)程和dc切割磁感線過(guò)程．
ab進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線過(guò)程中，x在0-L范圍：由楞次定律判斷得知，線框感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，ab相當(dāng)于電源，a的電勢(shì)高于b的電勢(shì)，U_ab＞0．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=BLv=1×0.1×4V=0.4V，U_ab是外電壓，則有 U_ab==0.3V；
dc切割磁感線過(guò)程，x在L-2L范圍：由楞次定律判斷得知，線框感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，dc相當(dāng)于電源，a的電勢(shì)高于b的電勢(shì)，U_ab＞0．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=BLv=1×0.1×4V=0.4V，U_ab是外電壓的，則有 U_ab==0.1V；故B正確．
故選B
點(diǎn)評(píng)：本題是楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律的綜合，比較簡(jiǎn)單，容易出錯(cuò)的地方是ab的電壓是內(nèi)電壓還是外電壓的問(wèn)題．