問題詳情:
如圖所示,虛線右側存在勻強磁場,磁場方向垂直紙面向裏,等邊三角形金屬框電阻為R,邊長是L,自線框從左邊界進入磁場時開始計時,在外力作用下以垂直於磁場邊界的恆定速度v進入磁場區域,t1時刻線框全部進入磁場.規定逆時針方向為感應電流i的正方向.外力大小為F,線框中電功率的瞬時值為P,在這段時間內通過導體某橫截面的電荷量為q,其中C、D圖象為拋物線.則這些物理量隨時間變化的關係可能正確的是( )
A. B. C. D.
【回答】
考點: 導體切割磁感線時的感應電動勢.
專題: 電磁感應與電路結合.
分析: 由線框進入磁場中切割磁感線,根據運動學公式可知速度與時間關係;再由法拉第電磁感應定律,可得出產生感應電動勢與速度關係;由閉合電路歐姆定律來確定感應電流的大小,並由安培力公式可確定其大小與時間的關係;由牛頓第二定律來確定合力與時間的關係;最後電量、功率的表達式來分別得出各自與時間的關係.
解答: 解:線框切割磁感線,設有效長度為L,則:
A、線框切割磁感線,產生感應電動勢E=BLv,所以產生感應電流 i==,線框進入磁場過程,L增大,i變大,i與時間t成正比.故A錯誤;
B、線框做勻速運動,由平衡條件得:F=F安培=BIL==,t增大,F增大,F與時間的二次方成正比,故B錯誤;
C、由功率表達式,P=I2R=R==,故C正確;
D、流過導體截面的電量:q=It==,故D正確;
故選:CD.
點評: 解決本題的關鍵掌握運動學公式,並由各自表達式來進行推導,從而得出結論是否正確,以及掌握切割產生的感應電動勢E=BLv.知道L為有效長度.
知識點:法拉第電磁感應定律
題型:選擇題