题目内容
【题目】一个匀强磁场的边界是MN,MN左侧无磁场,右侧是范围足够大的匀强磁场区域,如图甲所示。现有一个金属线框沿ab(ab⊥MN)方向以恒定速度从MN左侧垂直进入匀强磁场区域,线框中的电流随时间变化的I-t图像如图乙所示,则线框可能是哪个( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
导体棒切割磁感线产生的感应电动势E=BLv,
设线框总电阻是R,则感应电流
由图乙所示图象可知,感应电流先均匀变大,后均匀变小,由于B、v、R是定值,由上式知I与有效切割长度成正比,则导体棒的有效长度L应先均匀变长,后均匀变短,
A项:闭合圆环匀速进入磁场时,有效长度L先变大,后变小,但随时间作非均匀变化,故A错误;
B项:正方形匀速进入磁场时,有效长度L不变,故B错误;
C项:梯形线框匀速进入磁场时,有效长度L先均匀增加,后不变,最后均匀减小,故C错误;
D项:三角形线框匀速进入磁场时,有效长度L先均匀增加,后均匀减小,故D正确。
点晴:本题是一道关于感应电流的图象题,熟练应用导体棒切割磁感线产生的感应电动势公式、欧姆定律、分析清楚图象特点是正确解题的关键。
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