Question

2．兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直．邊長為0.1m、總電阻為0.005Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場邊界平行，如圖（a）所示．已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，cd邊于t=0時(shí)刻進(jìn)入磁場．線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖線如圖（b）所示（感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取正）．下列說法正確的是（　�。�

• A． 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5 T
• B． 導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)速度的大小為0.5m/s
• C． 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外
• D． 在t=0.4s至t=0.6s這段時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1N

Answer 1

分析 根據(jù)線框勻速運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間求出速度，結(jié)合E=BLv求出磁感應(yīng)強(qiáng)度，根據(jù)感應(yīng)電流的方向，結(jié)合楞次定律得出磁場的方向．根據(jù)安培力公式得出導(dǎo)線框所受的安培力．

解答 解：AB、由圖象可以看出，0.2-0.4s沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以從開始到ab進(jìn)入用時(shí)0.2s，導(dǎo)線框勻速運(yùn)動(dòng)的速度為：v=$\frac{L}{t}=\frac{0.1}{0.2}m/s=0.5m/s$，根據(jù)E=BLv知磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B=$\frac{E}{Lv}=\frac{0.01}{0.1×0.5}T=0.2T$，故A錯(cuò)誤，B正確．
C、由b圖可知，線框進(jìn)磁場時(shí)，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針，根據(jù)楞次定律得，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，故C正確．
D、在0.4-0.6s內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$=$\frac{0.04×0.01×0.5}{0.005}$N=0.04N，故D錯(cuò)誤．
故選：BC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)，掌握切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式以及楞次定律，本題能夠從圖象中獲取感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小、方向、運(yùn)動(dòng)時(shí)間等．