Question

【題目】如圖所示，為三個有界勻強磁場，磁感應強度大小均為B，方向分別垂直紙面向外、向里和向外，磁場寬度均為L，在磁場區域的左側邊界處，有一邊長為L的正方形導體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場方向垂直，現用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區域，以初始位置為計時起點，規定電流沿逆時針方向時的電動勢E為正，磁感線垂直紙面向里時的磁通量為正值，外力F向右為正。則以下能反映線框中的磁通量、感應電動勢E、外力F和電功率P隨時間變化規律圖象的是（　　）

A.

B.

C.

D.

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

A．當線框進入磁場時，位移在0-L內，磁通量開始均勻增加，當全部進入左側磁場時達最大，且為負值；位移在L-2L內，向里的磁通量增加，總磁通量均勻減小；當位移為1.5L時，磁通量最小，為零，位移在1.5L到2L時，磁通量向里，為正值，且均勻增大。位移在2L-2.5L時，磁通量均勻減小至零。在2.5L-3L內，磁通量均勻增大，且方向向外，為負值，在3L-4L內，磁通量均勻減小至零，且為負值，故A正確；

B．當線圈進入第一個磁場時，由E=BLv可知，E保持不變，由右手定則知，感應電動勢沿逆時針方向，為正值；線框開始進入第二個和第三個磁場時，左右兩邊同時切割磁感線，感應電動勢應為2BLv，感應電動勢沿逆時針方向，為正值；完全在第三個磁場中運動時，左邊切割磁感線，感應電動勢為BLv，感應電動勢沿逆時針方向，為正值，故B正確；

C．因安培力總是與運動方向相反，故拉力應一直向右，故C錯誤；

D．拉力的功率P=Fv，因速度不變，而在線框在第一個磁場時，電流為定值，拉力也為定值，兩邊分別在兩個磁場中時，由B的分析可知，電流加倍，故安培力加倍，外力加倍，而功率變為原來的4倍，此后從第二個磁場中離開時，安培力應等于線框在第一個磁場中的安培力，故D正確。