题目内容
【题目】如图所示,纸面内直角坐标系xOy的y轴右侧有一菱形区域Obcd,Oc与x轴重合,Oc的长度是bd的长度的两倍。菱形区域内有方向垂直于纸面的两个匀强磁场,磁感应强度等大反向,bd为两磁场的分界线。现有一中心在x轴上的正方形线框ABCD,它的BC边与y轴平行,长度与bd的长度相同,均为。现线框以大小为
的速度沿x轴正方向匀速运动,以逆时针方向为感应电流的正方向,则线框在磁场中运动时,线框中通过的感应电流
随时间
的变化关系图象可能为
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】
线圈在进入磁场的过程中,磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流的方向沿逆时针方向,为正值,从线圈开始运动,到BC边运动到bd位置的过程中,切割的有效长度均匀增大,感应电动势均匀增大,则感应电流均匀增大,该段时间为;之后AD和BC棒分别在obd和bcd区域做切割磁感线运动,AD棒切割磁感线运动产生的感应电流方向为顺时针,BC棒产生的感应电流方向也为顺时针,故电路中的电流方向为顺时针方向,有效长度之和为
不变,故回路总电动势
不变,感应电流顺时针不变,该段时间为
;运动L后,BC棒出磁场,AD边在bcd区域中做切割磁感线运动,产生的感应电流方向为逆时针,且其做切割磁感线运动的有效长度均匀减小,感应电动势均匀减小,则感应电流均匀减小,最后减小为零,该段时间
,故选项D正确,ABC错误。
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