题目内容

(2013?开封一模)如图所示,在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域中,有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框,现用外力使线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动,运动中线框的AB边始终与磁场右边界平行.已知AB=BC=l,线框导线的总电阻为R,则线框离开磁场的过程中(  )
分析:当线框出磁场时,切割磁感线的有效长度逐渐增大,因此AB之间电压逐渐增大;根据感应电量q=
△Φ
R
,分析磁通量变化量关系,来求解感应电量;分析线框的受力情况,当安培力最大时,外力最大;求出感应电流然后求出热功率的表达式,可判断线框的热功率与时间的关系.
解答:解:A、当线框出磁场时,导线框的有效切割长度逐渐增大,则电路中的电流逐渐增大,因此线框A、B两点间的电压逐渐增大,故A错误;
B、通过线框截面的电荷量为:Q=It=
△Φ
△tR
×△t=
△Φ
R
=
Bl2
2R
,故B正确;
C、回路中的最大电流为:I=
Blv
R
,因此最大安培力为:F=
B2l2v
R
,由于线框运动运动,因此外力最大值为
B2l2v
R
,故C错误;
D、导线框的有效切割长度逐渐增大,电路中电流不是恒定电流,故线框的热功率与时间不成正比,故D错误.
故选:B.
点评:该题考查了法拉第电磁感应定律和闭合回路欧姆定律的应用,是一道常规题,要注意题中导线框的有效切割长度的变化,然后结合力学、热功率等知识求解.
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