Question

3．如圖所示，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域?qū)挾葹?m，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為1T．一邊長(zhǎng)為1m、電阻為2Ω的正方形均勻?qū)Ь�框ABCD從圖示位置開(kāi)始沿水平向右方向以4m/s的速度勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在圖中線框A、B兩端電壓U_ab、AB邊中的電流I_ab（以B流向A方向?yàn)檎�）與線框移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象正確的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 由楞次定律判斷感應(yīng)電流方向，確定出A、B兩端電勢(shì)的高低．由E=BLv求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由歐姆定律求出電勢(shì)差．

解答 解：A、由楞次定律判斷可知，在線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，A點(diǎn)的電勢(shì)始終高于B的電勢(shì)，則U_AB始終為正值．AB、DC兩邊切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Bav．
在0-a內(nèi)，AB切割磁感線，AB兩端的電壓是路端電壓，則U_AB=$\frac{3}{4}E=\frac{3}{4}Bav$；
在a-2a內(nèi)，線框完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)線框的磁通量沒(méi)有變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則U_AB=E=Bav；
在2a-3a內(nèi)，A、B兩端的電壓等于路端電壓的$\frac{1}{3}$，則U_AB=$\frac{1}{4}E$=$\frac{1}{4}$Bav．故A錯(cuò)誤，B正確；
C、AB、DC兩邊切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Bav，但方向相反，所以感應(yīng)電流：i=$\frac{E}{R}$大小相等，但方向相反．當(dāng)線框全部在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，沒(méi)有感應(yīng)電流．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 本題由楞次定律判斷電勢(shì)的高低，確定電勢(shì)差的正負(fù)．分析U_AB與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)關(guān)系是關(guān)鍵，要區(qū)分外電壓和內(nèi)電壓．