Question

1．如图所示，一个宽度为L的有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．用粗细均匀的导线制成一边长也为L的正方形闭合线框，现将闭合线框从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域，（取逆时针方向的电流为电流的正方向）．如图中能正确反映该过程ab两点电势差和流过线框的电流随时间变化的图象是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 线框进入磁场时，ab切割磁感线，产生感应电势，相当于电源，ab的电势差是路端电压．当ab出磁场时，dc边切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源，ab是外电路的一部分．根据楞次定律和欧姆定律求解．

解答 解：设磁感应强度为B，线框运动速度为v，线框的总电阻值为R；线框进入磁场时，根据右手定则可知，感应电流的方向为逆时针，电势Φ_a＞Φ_b，U_ab＞0，且I=$\frac{E}{R}$；
U_ab=$\frac{E}{R}•\frac{3}{4}R$=$\frac{3}{4}E$=$\frac{3}{4}BLv$．
   线框出磁场时，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针，电流为负，大小仍然是：I=$\frac{E}{R}$，而电势关系为：Φ_a＞Φ_b，U_ab＞0，且U_ab=$\frac{1}{4}E$=$\frac{1}{4}BLv$．
故选：BD

点评 在电磁感应现象中，判断电势的高低常常要区分是电源和外电路，根据电源的正极电势比负极电势高，在外电路中，顺着电流方向，电势降低，运用楞次定律判断电流方向，确定电势的高低．