Question

【题目】如图所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L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磁通量Φ的方向为正，外力F向右为正。则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图象正确的是（ ）

A. B.

C. D.

Answer 1

【答案】D

【解析】当线框运动L时开始进入磁场，磁通量开始增加，当全部进入磁场时达到最大，此后向外的磁通量增加，总磁通量开始减少，当运动到2.5L时，磁通量最小，故A错误；

当线框进入第一个磁场时，由E=BLv可知，E保持不变，而开始进入第二个磁场时，两端同时切割磁感线，电动势应为2BLv，故B错误；

因安培力总是与运动方向相反，故外力应一直向右，故C错误；

外力的功率P=Fv，因速度不变，而线框在第一个磁场时，电流为定值，外力也为定值；两边分别在两个磁场中时，有B的分析可知，电流加倍，故安培力加倍，功率加倍，此后从第三个磁场中离开时，安培力应等于第一个磁场中的安培力，故D正确。