题目内容
如图所示,为两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外磁场宽度均为L,距磁场区域的左侧L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定:电流沿逆时针方向时电动势E为正,磁感应线垂直纸面向里时磁通量
的方向为正,外力F向右为正。则以下关于线框中磁通量
、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图象正确的是 ( )
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D
解析:
穿过线圈的磁通量在
时间内为零,然后在
时间内均匀增加到最大值,由法拉第电磁感应定律和楞次定律可判断,感应电动势
恒定且为正,电功率
;再接下来的
时间内先减小到零再反向增大到最大值,感应电动势为负且
,电功率
;接着又在
时间内均匀减小到零,感应电动势
且为正,电功率
;一共用时
,AB错D对;由于安培力阻碍线圈与磁场的相对运动,总是与线圈速度方向相反,外力克服安培力总是与速度方向相同,C错。本题考查电磁感应现象,涉及磁通量的变化、法拉第电磁感应定律、楞次定律的应用、安培力与外力、电功率等重要知识点,关系复杂,检测考生综合分析能力和推理能力,难度较大。
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