Question

【題目】鐵路運輸中設計的多種裝置都運用了電磁感應原理。有一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號以確定火車的位置和運動狀態，裝置的原理是：將能產生勻強磁場的磁鐵安裝在火車首節車廂下面，如圖甲所示(俯視圖)，當它經過固定在兩鐵軌間的矩形線圈時，線圈便產生一個電信號傳輸給控制中心。線圈寬為l1，長為l2，匝數為n。設勻強磁場只分布在一個長方形區域內，該區域的長（沿火車行進方向）為L，磁場寬度大于線圈寬度。當火車首節車廂向右運動通過線圈時，控制中心接收到線圈兩端電壓u與時間t的關系如圖乙所示(ab、cd均為直線)，則

A. 勻強磁場的長度L可能小于線圈長度l2

B. 在t1~t2時間內，M點電勢高于N點電勢

C. 在t1~t2時間內，火車加速度大小為

D. 將M、N兩點用導線短接，設線圈所在回路的總電阻為R，t1時刻火車速度為v1，則該時刻線圈受到的安培力大小為

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A.勻強磁場的長度L可能小于線圈長度l2，當火車前進，線圈相對火車向左運動，當線圈進入磁場時，磁通量增加，產生感應電流，當磁場全在線圈內部時，磁通量不變感應電流為零，當線圈離開磁場時，磁通量減小，產生感應電流，根據右手定則可以判斷兩次電流方向相反，A正確。

B.在t1~t2時間內，根據右手定則可以判斷N點電勢高，B錯誤。

C.t1時刻火車速度，t2時刻火車速度，所以加速度，C正確。

D.感應電動勢，感應電流，所以導線受到安培力，D錯誤。