Question

有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的邊界是MN，在MN左側(cè)是無場(chǎng)區(qū)，右側(cè)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖（甲）所示．現(xiàn)在有一個(gè)金屬線框以恒定速度從MN左側(cè)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．線框中的電流隨時(shí)間變化的i-t圖象如圖（乙）所示．則可能的線框是下列四個(gè)中的哪一個(gè)（ ）
A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：由公式E=BLv及歐姆定定律求出電流的表達(dá)式，找出各線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)電流的變化規(guī)律，然后選出與圖乙所示圖象符合的線框．
解答：解：導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv，
設(shè)線框總電阻是R，則感應(yīng)電流I==，
由圖乙所示圖象可知，感應(yīng)電流先變大，后變小，
且電流大小與時(shí)間成正比，由于B、v、R是定值，
則導(dǎo)體棒的有效長度L應(yīng)先變長，后變短，
且L隨時(shí)間均勻變化，即L與時(shí)間t成正比．
A、閉合圓環(huán)勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有效長度L先變大，后變小，但L不隨時(shí)間均勻變化，不符合題意，故A錯(cuò)誤；
B、正方形線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有效長度L不變，感應(yīng)電流不變，不符合題意，故B錯(cuò)誤；
C、梯形線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有效長度L先均勻增加，后不變，最后均勻減小，不符合題意，故C錯(cuò)誤；
D、三角形線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有效長度L先增加，后減小，且隨時(shí)間均勻變化，符合題意，故D正確；
故選D．
點(diǎn)評(píng)：本題是一道關(guān)于感應(yīng)電流的圖象題，熟練應(yīng)用導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式、歐姆定律、分析清楚圖象特點(diǎn)是正確解題的關(guān)鍵．