Question

【題目】如圖所示，為三個(gè)有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直紙面向外、向里和向外，磁場寬度均為L，在磁場區(qū)域的左側(cè)邊界處，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(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定電流沿逆時(shí)針方向時(shí)的電動勢E為正，磁感線垂直紙面向里時(shí)的磁通量ф為正值，外力F向右為正。則以下能反映線框中的磁通量ф、感應(yīng)電動勢E、外力F和電功率P隨時(shí)間變化規(guī)律圖象的是（ ）

Answer 1

【答案】C

【解析】

當(dāng)線框進(jìn)入磁場時(shí)，位移在0~L內(nèi)，磁通量開始均勻增加，當(dāng)全部進(jìn)入左側(cè)磁場時(shí)達(dá)最大，且為負(fù)值；位移在L~2L內(nèi)，向里的磁通量增加，總磁通量均勻減小；當(dāng)位移為1.5L時(shí)，磁通量最小，為零，位移在1.5L到2L時(shí)，磁通量向里，為正值，且均勻增大。位移在2L~2.5L時(shí)，磁通量均勻減小至零。在2.5L~3L內(nèi)，磁通量均勻增大，且方向向外，為負(fù)值。在3L~4L內(nèi)，磁通量均勻減小至零，且為負(fù)值，故A正確；當(dāng)線圈進(jìn)入第一個(gè)磁場時(shí)，由E=BLv可知，E保持不變，由右手定則知，感應(yīng)電動勢沿逆時(shí)針方向，為正值，線框開始進(jìn)入第二個(gè)和第三個(gè)磁場時(shí)，左右兩邊同時(shí)切割磁感線，感應(yīng)電動勢應(yīng)為2BLv，感應(yīng)電動勢沿逆時(shí)針方向，為正值，完全在第三個(gè)磁場中運(yùn)動時(shí)，左邊切割磁感線，感應(yīng)電動勢為BLv，感應(yīng)電動勢沿逆時(shí)針方向，為正值，故B正確；因安培力總是與運(yùn)動方向相反，故拉力應(yīng)一直向右，故C錯(cuò)誤；拉力的功率P=Fv，因速度不變，而在線框在第一個(gè)磁場時(shí)，電流為定值，拉力也為定值；兩邊分別在兩個(gè)磁場中時(shí)，由B的分析可知，電流加倍，故安培力加培，功率加倍，此后從第二個(gè)磁場中離開時(shí)，安培力應(yīng)等于線框在第一個(gè)磁場中的安培力，故D正確；此題選擇錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故選C。