Question

【题目】如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D（DL）、方向竖直向下的有界匀强磁场。在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以F表示拉力大小、以Uab表示线框ab两点间的电势差、I表示通过线框的电流、P表示拉力的功率，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中可能正确的是（　　）

A.B.C.D.

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．线框做匀速直线运动，进入磁场和出磁场过程中根据楞次定律阻碍相对运动的条件，可知拉力与安培力等大反向，即

线框完全进入磁场运动过程中，闭合线框中，线框中无感应电流，所以安培力为0，拉力大小为0；线框全过程做匀速直线运动，因为，所以进出磁场的时间小于在完全在磁场中运动的时间，故A错误；

B．线框进入磁场时，导体棒切割磁感线，即电源，根据右手定则可知

所以两端电势差为路端电压

完全进入磁场，线框中无电流，所以

线框穿出磁场过程中，边切割磁感线，根据楞次定律判断感应电流可知

则

对应图像可知，B错误；

C．线框进入磁场时，根据右手定则可知线框中电流为逆时针方向，线框离开磁场时，电流为顺时针方向，结合上述分析可知，C正确；

D．线框完全进入磁场运动过程中，拉力为0，根据可知拉力功率为0，D错误。

故选C。