Question

（2013?保定一模）半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导 线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板PQ连接，如图甲所示．有一 变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图乙所示．能正确反映两块金 属板间的电压U_PQ随时间t变化规律的应该是（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：由楞次定律可以判断出两极板哪个是正极，哪个是负极；由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势，即可求解．

解答：解：由图象可知，在第1s内，磁场垂直于纸面向内，磁感应强度变小，穿过金属圆环的磁通量变小，假设环闭合，由楞次定律可知，感应电流磁场与原磁场方向相同，即感应电流磁场方向垂直于纸面向内，然后由安培定则可知，感应电流沿顺时针方向，由此可知，上极板电势高，是正极；
由图象可知，在第2内，磁场垂直于纸面向外，磁感应强度变大，穿过金属圆环的磁通量变大，假设环闭合，由楞次定律可知，感应电流磁场与原磁场方向相反，即感应电流磁场方向垂直于纸面向内，然后由安培定则可知，感应电流沿顺时针方向，由此可知，上极板电势高，是正极，且感应电动势大小与前1秒相等；
同理可知，第3到6秒内，感应电动势的大小相等，方向相同，故C正确，ABD错误，
故选：C

点评：本题是一道综合题，考查了楞次定律、法拉第电磁感应定律、匀强磁场场强与电势差的关系的应用，难度较大，分析清楚图象、熟练应用基础知识是正确解题的关键．