题目内容

有一个垂直于纸面的匀强磁场,它的边界MN左侧为无场区,右侧是匀强磁场区域,如图(甲)所示,现让一个金属线框在纸平面内以垂直于MN的恒定速度从MN左侧进入匀强磁场区域,线框中的电流随时间变化的i-t图象如图(乙)所示,则进入磁场区域的金属线框可能是图中的:(  )
分析:由公式E=BLv及欧姆定定律求出电流的表达式,找出各线框进入磁场时电流的变化规律,然后选出与图乙所示图象符合的线框.
解答:解:导体棒切割磁感线产生的感应电动势E=BLv,设线框总电阻是R,则感应电流I=
BLV
R
,由图乙所示图象可知,感应电流先均匀变大,后恒定,最后均匀减小,由于B、v、R是定值,则导体棒的有效长度L应先变长,后恒定,最后均匀减小,且L随时间均匀变化,即L与时间t成正比.
A、闭合圆环匀速进入磁场时,有效长度L先变大,后变小,但L不随时间均匀变化,不符合题意,故A错误;
B、六边形线框进入磁场时,有效长度L先均匀增大,后恒定,最后均匀减小,符合题意,故B正确;
C、梯形线框匀速进入磁场时,有效长度L先均匀增加,后不变,最后均匀减小,符合题意,故C正确;
D、三角形线框匀速进入磁场时,有效长度L先增加,后减小,且随时间均匀变化,不符合题意,故D错误;
故选:BC.
点评:本题是一道关于感应电流的图象题,熟练应用导体棒切割磁感线产生的感应电动势公式、欧姆定律、分析清楚图象特点是正确解题的关键.
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