Question

一正方形閉合導線框abcd的邊長L=0.1m，各邊電阻為1Ω，bc邊位于x軸上，在x軸原點O右方有寬L=0.1m、磁感應強度為1T、方向垂直紙面向里的勻強磁場區域，如圖所示，當線框以恒定速度4m/s沿x軸正方向穿越磁場區域過程中，則圖中能正確表示線框從進入到穿出磁場過程中，ab邊兩端電勢差U_ab隨位置變化情況的是（ ）

A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：先根據楞次定律判斷線框中感應電流方向，確定a、b兩點電勢的高低．分兩段研究：ab進入磁場切割磁感線過程和dc切割磁感線過程，由E=BLv和歐姆定律求解U_ab．
解答：解：分兩段研究：ab進入磁場切割磁感線過程和dc切割磁感線過程．
ab進入磁場切割磁感線過程中，x在0-L范圍：由楞次定律判斷得知，線框感應電流方向為逆時針，ab相當于電源，a的電勢高于b的電勢，U_ab＞0．感應電動勢為 E=BLv=1×0.1×4V=0.4V，U_ab是外電壓，則有 U_ab==0.3V；
dc切割磁感線過程，x在L-2L范圍：由楞次定律判斷得知，線框感應電流方向為順時針，dc相當于電源，a的電勢高于b的電勢，U_ab＞0．感應電動勢為 E=BLv=1×0.1×4V=0.4V，U_ab是外電壓的，則有 U_ab==0.1V；故B正確．
故選B
點評：本題是楞次定律、法拉第電磁感應定律和歐姆定律的綜合，比較簡單，容易出錯的地方是ab的電壓是內電壓還是外電壓的問題．