Question

8．如圖，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框，導(dǎo)線框右側(cè)有兩個寬度也為L的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向分別豎直向下和豎直向上，t=0時導(dǎo)線框的右邊恰與磁場的左邊界重合，隨后導(dǎo)線框在外力作用下，以速度v勻速進(jìn)入并通過磁場區(qū)域．規(guī)定電流i沿逆時針方向時為正，磁感線豎直向下時磁通Φ為正，安培力的合力F向左為正．則以下關(guān)于Φ、i、F和線框中的電功率P隨時間變化的圖象大致是下列圖中的（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 根據(jù)磁通量的計算公式推導(dǎo)磁通量與時間變化情況；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律推導(dǎo)電流強(qiáng)度表達(dá)式，再根據(jù)楞次定律判斷電流方向；根據(jù)安培力計算公式推導(dǎo)安培力隨時間變化關(guān)系，根據(jù)左手定則判斷力的方向．

解答 解：A、根據(jù)磁通量的計算公式Φ=BS=BLx=BLvt可得，完全進(jìn)入的過程中，磁通量與時間成正比；當(dāng)前面的邊進(jìn)入第二個區(qū)域后，磁通量先減小到零，再增大，拉出磁場過程中磁通量逐漸減小，所以A錯誤；
B、根據(jù)導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢計算公式可得E=BLv，根據(jù)閉合電路的歐姆定律i=$\frac{E}{R}=\frac{BLv}{R}$，當(dāng)兩邊分別在兩個磁場中時，電流強(qiáng)度i=$\frac{2BLv}{R}$，根據(jù)楞次定律可知電流方向先順時針再逆時針，最后順時針，故B正確；
CD、根據(jù)安培力計算公式可得F=BIL可知，當(dāng)兩邊分別在兩個磁場中時，安培力為剛進(jìn)入和出磁場的4倍，根據(jù)左手定則可知安培力的方向始終向左，故C錯誤、D正確．
故選：BD．

點評 有關(guān)電磁感應(yīng)與圖象的結(jié)合問題，關(guān)鍵要分段由電磁感應(yīng)和電路的基本規(guī)律：法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、安培力公式和焦耳定律，得到拉力和熱量的解析式，再進(jìn)行選擇．在解題時要靈活選擇解法，也可以運(yùn)用排除法等進(jìn)行解答．