Question

9．如圖甲，絕緣板固定在水平地面上，單匝粗細均勻的正方形銅線框ABCD靜止于絕緣板上，其質(zhì)量為1kg、邊長為1m、電阻為0.1Ω，E、F分別為BC、AD的中點，零時刻起在ABEF區(qū)域內(nèi)有豎直向下的磁場，其磁感應(yīng)強度B的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，假設(shè)線框受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，線框與絕緣板間的動摩擦因數(shù)為0.3，區(qū)域邊界有磁場，g取10m/s²，則（　�。�

• A． 0.5s時刻CD兩端電壓為0.25V
• B． 在0～0.5s內(nèi)通過線框某截面的電量為2.5C
• C． 0.5s時刻線框中的感應(yīng)電流沿ADCB方向
• D． 0.6s末線框?qū)㈤_始運動

Answer 1

分析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，由歐姆定律求CD兩端電壓；根據(jù)q=It求電量；根據(jù)楞次定律求感應(yīng)電流方向；線框受安培力和摩擦力相等時，由此可以求出線框何時開始運動．

解答 解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢$E=\frac{△Φ}{△t}=\frac{△B}{△t}•\frac{1}{2}{L}_{\;}^{2}$=1×$\frac{1}{2}×{1}_{\;}^{2}$=0.5V
感應(yīng)電流$I=\frac{E}{R}=\frac{0.5}{0.1}A=5A$
A、0.5s時CD兩端電壓${U}_{CD}^{\;}$=$I•{R}_{CD}^{\;}$=5×$\frac{1}{4}$×0.1=0.125V，故A錯誤；
B、0～0.5s通過線框某截面的電量為q=I•△t=5×0.5C=2.5C，故B正確；
C、根據(jù)楞次定律，0～1s內(nèi)磁通量增加，感應(yīng)電流磁場方向與原磁場方向相反，由安培定則知感應(yīng)電流為逆時針方向，即ABCDA方向，故C錯誤；
D、線框開始運動時受到的安培力和最大靜摩擦力相等，即BIL=μmg，得$B=\frac{μmg}{IL}=\frac{0.3×10}{5×1}$=0.6T，B=kt，其中k=$\frac{△B}{△t}$=1T/s，所以t=0.6s，故D正確；
故選：BD

點評 本題考查了有關(guān)電磁感應(yīng)的電流、力、運動分析，涉及知識點較多，是考查學(xué)生綜合應(yīng)用知識能力的好題．