Question

10．粗細(xì)均勻的電阻絲圍成如圖所示的直角線框abcde，其中ab=bc=2cd=2de=l，將線框置于正方形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于線框平面，現(xiàn)使線框以同樣大小的速率v沿四個(gè)不同方向勻速平動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)，并且速度方向始終與線框先進(jìn)入的那條邊垂直，則從線框某邊開始進(jìn)入到全部進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，線框ab邊兩端的電勢(shì)差大小按照如圖變化的進(jìn)入方式是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 正方形的一條邊在磁場(chǎng)中，改邊切割磁感線，相當(dāng)于電源，然后根據(jù)閉合電路的有關(guān)知識(shí)進(jìn)行分析ab邊的電勢(shì)差，再選擇圖象．

解答 解：A、ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，在0-$\frac{l}{2v}$內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=Blv，ab邊兩端的電勢(shì)差大小為 U=$\frac{3}{4}$E=$\frac{3}{4}$Blv，與U-t圖象不符，故A錯(cuò)誤．
B、ae進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，在0-$\frac{l}{2v}$內(nèi)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=$\frac{1}{2}$Blv，ab邊兩端的電勢(shì)差大小為 U=$\frac{1}{4}$E=$\frac{1}{8}$Blv；在$\frac{l}{2v}$-$\frac{l}{v}$內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=Blv，ab邊兩端的電勢(shì)差大小為 U=$\frac{1}{4}$E=$\frac{1}{4}$Blv．在$\frac{l}{v}$-$\frac{3l}{2v}$內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=Blv，ab邊兩端的電勢(shì)差大小為 U=E=0．與U-t圖象不符．故B錯(cuò)誤．
C、cd進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，在0-$\frac{l}{2v}$內(nèi)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=$\frac{1}{2}$Blv，ab邊兩端的電勢(shì)差大小為 U=$\frac{1}{4}$E=$\frac{1}{8}$Blv；在$\frac{l}{2v}$-$\frac{l}{v}$內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=Blv，ab邊兩端的電勢(shì)差大小為 U=$\frac{1}{4}$E=$\frac{1}{4}$Blv．在$\frac{l}{v}$-$\frac{3l}{2v}$內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=Blv，ab邊兩端的電勢(shì)差大小為 U=E=Blv．與U-t圖象相符．故C正確．
D、bc進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，在0-$\frac{l}{2v}$內(nèi)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=Blv，ab邊兩端的電勢(shì)差大小為 U=$\frac{1}{4}$E=$\frac{1}{4}$Blv，與U-t圖象不符，故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題屬于電磁感應(yīng)與電路的結(jié)合，關(guān)鍵要弄清電源和外電路的構(gòu)造，明確a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是路端電壓還是某一阻值電壓．