問題詳情:
如圖,EOF和E′O′F′為空間一勻強磁場的邊界,其中EO∥E′O′,FO∥F′O′,且EO⊥OF;OO′為∠EOF的角平分線,OO′間的距離為L;磁場方向垂直於紙面向裏.一邊長為L的正方形導線框沿OO′方向勻速通過磁場,t=0時刻恰好位於圖示位置.規定導線框中感應電流沿逆時針方向時為正,則感應電流i與時間t的關係圖線可能正確的是( )
A. B. C. D.
【回答】
B
【分析】
運用E=BLv找出感應電動勢隨時間變化的情況.
其中L為切割磁感線的有效長度.
根據右手定則判斷出感應電流的方向.
【詳解】
在整個正方形導線框通過磁場的過程中,
切割磁感線的邊框為兩豎直邊框,兩水平邊框不切割磁感線.
由於正方形導線框沿OO′方向勻速通過磁場,
①從開始到左邊框到達O′之前,進入磁場切割磁感線的有效長度隨時間均勻增加,
根據E=BLv得出感應電動勢隨時間也均勻增加,
由於電阻不變,所以感應電流i也隨時間均勻增加.
根據右手定則判斷出感應電流的方向,結合導線框中感應電流沿逆時針方向時為正,得出開始為正方向.
②當左邊框到達OO′之後,由於進入磁場切割磁感線的有效長度不變,所以感應電流i不變.
③當左邊框到達OO′中點,右邊框即將進入磁場切割磁感線,由於左邊框的切割磁感線的有效長度在減小,而右邊框切割磁感線有效長度在增大,而左右邊框切割磁感線產生的感應電動勢方向相反,所以整個感應電動勢隨時間也均勻減小.
④當左邊框到達距O點時,左右邊框切割磁感線的有效長度相等,此時感應電動勢為0,再往後跟前面過程相反.故A、C、D錯誤,B正確.
故選B.
【點睛】
注意分析正方形導線框運動過程中切割磁感線的有效長度變化情況.
規定導線框中感應電流沿逆時針方向時為正,反過來即為負值.
知識點:法拉第電磁感應定律
題型:選擇題