Question

7．如圖所示，垂直紙面的正方形勻強磁場區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導體框abcd，現(xiàn)將導體框分別朝兩個方向以v、3v速度勻速拉出磁場則導體框從兩個方向移出磁場的兩過程中（　�。�

• A． 導體框中產(chǎn)生的感應電流方向不同
• B． 導體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同
• C． 通過導體框截面的電荷量相同
• D． 導體框ad邊兩端電勢差相同

Answer 1

分析 感應電流方向根據(jù)楞次定律判斷；感應電流大小先由E=BLv和歐姆定律分析；根據(jù)歐姆定律和電路的連接關(guān)系，分析ad邊兩端電勢差關(guān)系；由q=$\frac{△Φ}{R}$，分析通過導體框截面的電量關(guān)系．

解答 解：A、將導體框從兩個方向移出磁場的兩個過程中，磁通量均減小，而磁場方向都垂直紙面向外，根據(jù)楞次定律判斷知，導體框中產(chǎn)生的感應電流方向均沿逆時針方向，故A錯誤．
B、導體框中產(chǎn)生的感應電流大小公式為 I=$\frac{BLv}{R}$，產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=I²Rt=（$\frac{BLv}{R}）^{2}$×R×$\frac{L}{v}$=$\frac{B^{2}L^{3}v}{R}$，顯然與v成正比，故以3v速度拉出磁場時產(chǎn)生的焦耳熱多，故B錯誤；
C、由q=$\overline{I}$t=$\frac{△Φ}{R}$，可知磁通量的變化量相同，電阻相等，則通過導體框截面的電量相同，故C正確；
D、向上運動時，產(chǎn)生的電動勢E=BLv，導體框ad邊兩端電勢差公式為 U=$\frac{1}{4}$E=$\frac{1}{4}$BLv；以3v速度向右拉出時，ad邊切割磁感線，故應視為電源，其兩端的電勢差U'=$\frac{3}{4}$E'=$\frac{3}{4}$BL×3v=$\frac{9}{4}$BLv，故則知以3v速度拉出磁場時ad邊兩端電勢差大，故D錯誤．
故選：C．

點評 本題考查導體棒切割磁感線規(guī)律應用的綜合題，涉及電磁感應、安培力、歐姆定律等內(nèi)容，只有把要求判斷的每一個物理量均用速度表示出來，才能判斷選項的對錯．注意在向右移出時ad邊切割磁感線應視為電源處理．