Question

5．如圖所示，邊長為L、總電阻為R的均勻正方形線框abcd放置在光滑水平桌面上，其cd邊右側(cè)緊鄰兩個磁感應(yīng)強度為B、寬度為L、方向相反的有界勻強磁場．現(xiàn)使線框以速度v₀勻速通過磁場區(qū)域，從開始進入，到完全離開磁場的過程中，下列圖線能定性反映線框中的感應(yīng)電流（以逆針方向為正）和a、b兩點間的電勢差隨時間變化關(guān)系的是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 由E=BLv求出感應(yīng)電動勢，由歐姆定律求出感應(yīng)電流和ab間的電壓，然后選擇圖象．要分段研究．

解答 解：線圈進入左側(cè)磁場過程：在進入磁場0-L的過程中，E=BLv₀，電流I=$\frac{BL{v}_{0}}{R}$=i₀，方向為逆時針方向，為正；
a的電勢比b的電勢高，ab間的電勢差 U_ab=$\frac{1}{4}$E=$\frac{1}{4}$BLv₀=u₀；
在L-2L的過程中，電動勢E=2BLv₀，電流I=$\frac{2BL{v}_{0}}{R}$=2i₀，方向為順時針方向，為負．a(chǎn)的電勢比b的電勢高，ab間的電勢差 U_ab=$\frac{1}{2}$E=$\frac{1}{2}$BLv₀=4u₀；
在2L-3L的過程中，E=BLv₀，電流I=$\frac{BL{v}_{0}}{R}$=i₀，方向為逆時針方向，為正；a的電勢比b的電勢低，ab間的電勢差 U_ab=-$\frac{3}{4}$E=-$\frac{3}{4}$BLv₀=-3u₀；
故AC正確，BD錯誤．
故選：AC．

點評 關(guān)于電磁感應(yīng)與圖象的結(jié)合問題，關(guān)鍵要分段由電磁感應(yīng)和電路的基本規(guī)律：法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、安培力公式和焦耳定律，得到拉力和熱量的解析式，再進行選擇．在解題時要靈活選擇解法，也可以運用排除法等進行解答．
解決本題的關(guān)鍵掌握切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式以及安培力的大小公式，會通過楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向．