Question

如圖所示，在光滑水平面上，有一個粗細(xì)均勻的單匝正方形閉合線框abcd．t=0時刻，線框在水平外力的作用下，從靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動，bc邊剛進(jìn)入磁場的時刻為t1，ad邊剛進(jìn)入磁場的時刻為t2，設(shè)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小為i，ad邊兩端電壓大小為U，水平拉力大小為F，則下列i、U、F隨運(yùn)動時間t變化關(guān)系圖像正確的是

Answer 1

C

【解析】

試題分析：由于線框進(jìn)入磁場是做勻加速直線運(yùn)動，故速度不逐漸增加的，所以進(jìn)入磁場時產(chǎn)生的電動勢也是逐漸增加的，由于線框的電阻不變，故線框中的電流也是逐漸增加的，選項A錯誤；當(dāng)線框全部進(jìn)行磁場后，由于穿過線框的磁通量不變，故線框中的電動勢為0，所以線框里的電流也為0，所以選項B錯誤；由于線框在進(jìn)入磁場的過程中的電流是均勻增加的，故ad邊兩端電壓也是均勻增加的，但當(dāng)線框全部進(jìn)入磁場后，ad間的電壓相當(dāng)于一個導(dǎo)體棒在磁場中切割磁感線而產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，該電壓隨運(yùn)動速度的增大而增大，且大于t2時刻時ad間的電壓，故選項C正確；而對線框的拉力，在線框進(jìn)入磁場前，由于線框做加速運(yùn)動，故需要一定的拉力，進(jìn)入磁場后，線框中的感應(yīng)電流是均勻增加的，會產(chǎn)生阻礙線框運(yùn)動的也是均勻增大的安培力，故需要的拉力也是均勻增大的，即F=ma+，可見拉力F與速度v(或時間t)成線性關(guān)系，不是正比關(guān)系，其圖像不過原點，所以選項D錯誤。

考點：電磁感應(yīng)，安培力大小的判斷。