Question

9．如圖所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面且電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框第一次以速度v水平向左勻速拉動，第二次以3v速度水平向右勻速拉動，則從兩個方向移出磁場的過程中（　�。�

• A． 導(dǎo)體框bc兩端電壓相等
• B． 導(dǎo)體框所受安培力方向相同
• C． 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同
• D． 通過導(dǎo)體框截面的電荷量不同

Answer 1

分析 導(dǎo)體框向左、向右移出磁場，根據(jù)楞次定律，判斷出感應(yīng)電流方向相同，根據(jù)左手左手定則分析安培力方向關(guān)系，根據(jù)焦耳定律、歐姆定律和法拉第電磁定律研究焦耳熱、ab電勢差和電量的關(guān)系．

解答 解：設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線框邊長為L，電阻為R，則
A、向左移出磁場時，bc邊的電勢差U₁=$\frac{3}{4}$BLv；向右移出磁場時，bc電勢差 U₂=$\frac{1}{4}$BL•3v=$\frac{3}{4}$BLv，則知導(dǎo)體框bc邊兩端電勢差大小相等，故A正確；
B、導(dǎo)體框移出磁場時，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流方向均為逆時針方向．向左時，由左手定則，線框受到的安培力方向向右．向右時，由左手定則，線框受到的安培力方向向左，則導(dǎo)體框所受安培力方向相反，故B錯誤；
C、設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線框邊長為L，電阻為R，則Q=$\frac{{E}^{2}}{R}$t=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}^{2}}{R}$t；又vt=L，得到Q=$\frac{{B}^{2}{L}^{3}v}{R}$，則Q∝v，當(dāng)速度為3v時產(chǎn)生的焦耳熱多．故C錯誤；
D、由電量q=$\frac{△∅}{R}$=$\frac{B{L}^{2}}{R}$，電量相同 故D錯誤；
故選：A

點評 在電磁感應(yīng)問題中常用到兩個經(jīng)驗公式：感應(yīng)電量q=n$\frac{△∅}{R}$，安培力F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$．