Question

（2013?荊州二模）如圖所示，為兩個有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大 小分別均為B，方向分別垂直紙面向里和向外，磁場寬度均為L，距磁場區(qū)域的左側(cè)K處，有一 邊長為L的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R，且線 框平面與磁場方向垂直，現(xiàn)用外力F使線框以速 度v勻速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計時起 點，規(guī)定：電流沿逆時針方向時的電動勢E為正，磁感線垂直紙面向里時磁通量Φ1的方向為正，外力F向右為正．則以下關(guān)于線框中的磁通量Φ1、感應(yīng)電動勢E、外力F和電功率P隨時間變化的圖象正確的是（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：線圈在磁場中運動切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流；由右手定則可得出電流方向，由E=BLv可求出電動勢的變化；由閉合電路歐姆定律可求得電流的變化再根據(jù)安培力公式表示出安培力，判斷安培力的變化即為拉力F的變化；由功率公式可求得功率的變化；由Φ=BS可知磁通量的變化情況．

解答：解：A、當(dāng)線框運動L時，右邊開始切割磁感線，產(chǎn)生E=BLv的逆時針的電動勢
當(dāng)向右再運動L時，線框兩邊均切割磁感線，由于磁場反向，故電動勢E′=2BLv，方向順時針，當(dāng)線圈再向右運動L過程中，只有左側(cè)切割磁感線，此時，電動勢為E=BLv，方向沿正方向，故A錯誤．
此時電流的方向反向，
B、當(dāng)線框運動L時，右邊開始切割磁感線，電路中電流逆時針I(yè)=

BLV

R

； 當(dāng)向右再運動L時，線框兩邊均切割磁感線，產(chǎn)生順時針方向電流I′=

2BLV

R

，當(dāng)線圈再向右運動L過程中，只有左側(cè)切割磁感線，此時電流為I=

BLV

R

，方向沿正方向，由于線框勻速運動，拉力F等于安培力F=BIL，故第一個L時F=0，第二個L時，F(xiàn)=BIL，第二個L時F=BI′?2L=4BIL，第三個L時F=BIL，方向一直與安培力方向相反，向右，故B正確；
C、根據(jù)能量守恒，電路中的電功率等于克服安培力做功的功率，P=Fv，v不變，P與F成正比，P變化圖象與F變化圖象相同，故C正確；
D、第三個L階段的磁通量變化率應(yīng)是第二個L過程中磁通量變化率的二倍，則途中直線的斜率應(yīng)變?yōu)?倍，故D錯誤．
故選：BC．

點評：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，可以采用排除法地行分析判斷．