Question

如圖所示，寬為40cm的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T．同種金屬材料制成的粗細(xì)均勻的邊長(zhǎng)為20cm的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v=20cm/s通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行．取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻t=0，在下列圖線中，能正確反映b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差隨時(shí)間變化規(guī)律的是（ ）

A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：本題分三段研究：線圈進(jìn)入磁場(chǎng)、完全在磁場(chǎng)中、穿出磁場(chǎng)，分清bc間的電勢(shì)差是外電壓還是內(nèi)電壓．先由楞次定律判斷bc兩點(diǎn)電勢(shì)的高低，再由E=BLv求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，由歐姆定律求解b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．
解答：解：cb與da切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv=1×0.2×0.2V=4×10^-2V
線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程：時(shí)間在0-1s內(nèi)，由楞次定律判斷知，線圈中感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針?lè)较�，c的電勢(shì)高于b的電勢(shì)，則U_bc＜0．b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是外電壓，其大小為U_bc=-=-3×10^-2V；
線圈完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)：時(shí)間在1-2s內(nèi)，線圈的磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流，由右手定則判斷可知，c的電勢(shì)高于b的電勢(shì)，則U_bc＜0．b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則U_bc=-4×10^-2V；
線圈穿出磁場(chǎng)過(guò)程：時(shí)間在2-3s內(nèi)，由楞次定律判斷知，線圈中感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針?lè)较�，c的電勢(shì)高于b的電勢(shì)，則U_bc＜0．b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是外電壓的，其大小為U_bc=-=-1×10^-2V；故B正確．
故選B
點(diǎn)評(píng)：電磁感應(yīng)與圖象結(jié)合的題目，應(yīng)注意一些關(guān)鍵位置，找出轉(zhuǎn)折點(diǎn)，可以采用排除法進(jìn)行分析判斷．