题目内容
2.如图所示,一有界匀强磁场,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,在磁场区域的左侧相距为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.现使线框以速度v匀速穿过磁场区域.若以初始位置为计时起点,规定逆时针方向时的电流和电动势为正,B垂直纸面向里时为正,则以下四个图象中对此过程描述正确的是( )A. | B. | C. | D. |
分析 由法拉第电磁感应定律E=BLv可得出电动势的变化;由线圈的运动可得出线圈中磁通量的变化;由欧姆定律可求得电路中的电流,由P=I2R可求得电功率的变化.
解答 解:A、当线圈进入第一个磁场时,感应电动势为 E=BLV,E保持不变,由右手定则知感应电动势沿逆时针,为正.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,感应电流沿顺时针方向,为负,故A正确;
B、当线框运动L时开始进入磁场,磁通量开始增加,当全部进入时达最大;此后向外的磁通量增加,总磁通减小;当运动到2.5L时,磁通量最小,故B错误;
C、由欧姆定律得 I=$\frac{E}{R}$,R一定,则I∝E,故C正确.
D、拉力的功率P=Fv,因速度不变,而在线框在第一个磁场时,电流为定值,拉力也为定值;两边分别在两个磁场中时,由B的分析可知,电流加倍,故安培力加培,功率加倍;此后从第二个磁场中离开时,安培力应等于线框在第一个磁场中的安培力,故D正确;
故选:ACD.
点评 电磁感应与图象的结合问题,近几年高考中出现的较为频繁,在解题时涉及的内容较多,同时过程也较为复杂,在解题时要灵活,可以选择合适的解法,如排除法等进行解答.
练习册系列答案
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