Question

如圖所示，寬為40cm的有界勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為1T．同種金屬材料制成的粗細均勻的邊長為20cm的正方形導線框abcd位于紙面內，以垂直于磁場邊界的恒定速度v=20cm/s通過磁場區域，在運動過程中，線框有一邊始終與磁場區域的邊界平行．取它剛進入磁場的時刻t=0，在下列圖線中，能正確反映b、c兩點間的電勢差隨時間變化規律的是（ ）

A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：本題分三段研究：線圈進入磁場、完全在磁場中、穿出磁場，分清bc間的電勢差是外電壓還是內電壓．先由楞次定律判斷bc兩點電勢的高低，再由E=BLv求出感應電動勢的大小，由歐姆定律求解b、c兩點間的電勢差．
解答：解：cb與da切割磁感線時產生的感應電動勢為E=BLv=1×0.2×0.2V=4×10^-2V
線圈進入磁場過程：時間在0-1s內，由楞次定律判斷知，線圈中感應電流方向沿逆時針方向，c的電勢高于b的電勢，則U_bc＜0．b、c兩點間的電勢差是外電壓，其大小為U_bc=-=-3×10^-2V；
線圈完全在磁場中運動時：時間在1-2s內，線圈的磁通量不變，沒有感應電流，由右手定則判斷可知，c的電勢高于b的電勢，則U_bc＜0．b、c兩點間的電勢差等于感應電動勢，則U_bc=-4×10^-2V；
線圈穿出磁場過程：時間在2-3s內，由楞次定律判斷知，線圈中感應電流方向沿順時針方向，c的電勢高于b的電勢，則U_bc＜0．b、c兩點間的電勢差是外電壓的，其大小為U_bc=-=-1×10^-2V；故B正確．
故選B
點評：電磁感應與圖象結合的題目，應注意一些關鍵位置，找出轉折點，可以采用排除法進行分析判斷．