Question

20．如圖所示為兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直紙面向里、向外，磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)，距磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)L處，有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框，總電阻為R，且線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，現(xiàn)用外力F使線框向右勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定導(dǎo)線框進(jìn)入左側(cè)磁場(chǎng)時(shí)的物理量方向?yàn)檎�．則關(guān)于線框中的磁通量Φ、感應(yīng)電流i、外力F和電功率P隨著位移x變化的圖象正確的是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 由線圈的運(yùn)動(dòng)可得出線圈中磁通量的變化；由則由法拉第電磁感應(yīng)定律及E=BLV可得出電動(dòng)勢(shì)的變化；由歐姆定律可求得電路中的電流，則可求得安培力的變化；由P=I²R可求得電功率的變化．

解答 解：A、當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)L時(shí)開始進(jìn)入磁場(chǎng)，磁通量開始增加，當(dāng)全部進(jìn)入時(shí)達(dá)最大；此后向外的磁通量增加，總磁通減��；當(dāng)運(yùn)動(dòng)到2.5L時(shí)，磁通量最小為零，然后磁通量增加，故A錯(cuò)誤；
B、當(dāng)線圈進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)時(shí)，由E=BLV可知，E保持不變，電流I=$\frac{BLv}{R}$不變，而開始進(jìn)入第二個(gè)磁場(chǎng)時(shí)，兩端同時(shí)切割磁感線，電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為2BLV，I′=$\frac{2BLv}{R}$，電流為進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的兩倍，故B錯(cuò)誤；
C、因安培力總是與運(yùn)動(dòng)方向相反，故拉力應(yīng)一直向右，力一直是正的，故C錯(cuò)誤；
D、拉力的功率P=Fv，因速度不變，而在線框在第一個(gè)磁場(chǎng)時(shí)，電流為定值，拉力也為定值；兩邊分別在兩個(gè)磁場(chǎng)中時(shí)，由B的分析可知，電流加倍，故安培力加培，功率加倍；此后從第二個(gè)磁場(chǎng)中離開時(shí)，安培力應(yīng)等于線框在第一個(gè)磁場(chǎng)中的安培力，故D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 電磁感應(yīng)與圖象的結(jié)合問題，近幾年高考中出現(xiàn)的較為頻繁，在解題時(shí)涉及的內(nèi)容較多，同時(shí)過程也較為復(fù)雜；故在解題時(shí)要靈活，可以選擇合適的解法，如排除法等進(jìn)行解答．