题目内容
【题目】如图所示,三个有界匀强磁场的磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向外、向里和向外,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧边界处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时的磁通量Φ为正值,外力F向右为正。则以下反映线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化规律的图象可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
A:据楞次定律知,安培力阻碍线框与磁场间的相对运动,所以线框所受安培力方向向左,由平衡条件知外力方向一直向右,为正。故A项错误。
BD:线框进入第一个磁场区的过程,线框右边切割磁感线,由右手定则知,线框中电流方向顺时针,,电路中的电功率;线框进入第二个磁场区的过程,线框左右两边切割磁感线,由右手定则知,线框中电流方向逆时针,,电路中的电功率;线框进入第三个磁场区的过程,线框左右两边切割磁感线,由右手定则知,线框中电流方向顺时针,,电路中的电功率;线框出第三个磁场过程,由右手定则知,线框中电流方向逆时针,,电路中的电功率。故BD两项正确。
C:线框进入第一个磁场区的过程,线框中磁通量是向外的增大(均匀变化),当线框全部是第一个磁场中时,线框中的磁通量为;线框进入第二个磁场的过程,线框中磁通量先是向外减小到0然后是向里的增大(均匀变化),当线框全部是第二个磁场中时,线框中的磁通量为;线框进入第三个磁场的过程,线框中磁通量先是向里减小到0然后是向外的增大(均匀变化),当线框全部是第三个磁场中时,线框中的磁通量为;线框出第三个磁场过程(均匀变化),线框中磁通量逐渐减小到0。故C项正确。