Question

【題目】如圖所示，豎直面內有一個閉合導線框ACDE（由細軟導線制成）掛在兩固定點A.D上，水平線段AD為半圓的直徑，在導線框的E處有一個動滑輪，動滑輪下面掛一重物，使導線處于繃緊狀態(tài)。在半圓形區(qū)域內，有磁感應強度大小為B.方向垂直紙面向里的有界勻強磁場。設導線框的電阻為r，圓的半徑為R，在將導線上的C點以恒定角速度ω（相對圓心O）從A點沿圓弧移動的過程中，若不考慮導線中電流間的相互作用，則下列說法正確的是（ ）

A.在C從A點沿圓弧移動到D點的過程中，導線框中感應電流的方向先逆時針，后順時針

B.在C從A點沿圓弧移動到圖中 ∠ADC=30°位置的過程中，通過導線上C點的電量為

C.當C沿圓弧移動到圓心O的正上方時，導線框中的感應電動勢最大

D.在C從A點沿圓弧移動到D點的過程中，導線框中產生的電熱為

Answer 1

【答案】AB

【解析】

試題分析：在C從A點沿圓弧移動到D點的過程中，磁感應強度不變，磁場中線框有效面積為以直徑為底邊的三角形面積，大小等于；移動過程中，有效三角形的高逐漸增大到等于半徑，后逐漸減小，所以磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律，感應電流方向先是逆時針后為順時針，選項A對。通過的電荷量，在C從A點沿圓弧移動到圖中 ∠ADC=30°位置的過程中，電荷量，選項B對。設經過時間，C點轉過的角速度為，則線框面積為，磁通量按照正弦規(guī)律變化，當時，磁通量最小，變化率最大，電動勢最大，當C沿圓弧移動到圓心O的正上方時，,磁通量最大，變化率最小，電動勢最小，選項C錯。根據(jù)磁通量按照正弦規(guī)律變化，磁通量變化情況與線框繞垂直磁場的轉軸從平行磁場平面開始勻速轉動的磁通量變化情況相同（，），所以電動勢按照余弦規(guī)律變化，大小為，有效值為，在C從A點沿圓弧移動到D點的過程中，導線框中產生的電熱為,選項D對。