Question

（2013?荊州二模）如圖所示，為兩個有界勻強磁場，磁感應強度大 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，距磁場區域的左側K處，有一 邊長為L的正方形導體線框，總電阻為R，且線 框平面與磁場方向垂直，現用外力F使線框以速 度v勻速穿過磁場區域，以初始位置為計時起 點，規定：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．則以下關于線框中的磁通量Φ1、感應電動勢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生感應電流；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、當線框運動L時，右邊開始切割磁感線，產生E=BLv的逆時針的電動勢
當向右再運動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，當線圈再向右運動L過程中，只有左側切割磁感線，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、當線框運動L時，右邊開始切割磁感線，電路中電流逆時針I=

BLV

R

； 當向右再運動L時，線框兩邊均切割磁感線，產生順時針方向電流I′=

2BLV

R

，當線圈再向右運動L過程中，只有左側切割磁感線，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=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變為2倍，故D錯誤．
故選：BC．

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，可以采用排除法地行分析判斷．