Question

（2013?荆州二模）如图所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大 小分别均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧K处，有一 边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线 框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速 度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起 点，规定：电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ1的方向为正，外力F向右为正．则以下关于线框中的磁通量Φ1、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图象正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：线圈在磁场中运动切割磁感线而产生感应电流；由右手定则可得出电流方向，由E=BLv可求出电动势的变化；由闭合电路欧姆定律可求得电流的变化再根据安培力公式表示出安培力，判断安培力的变化即为拉力F的变化；由功率公式可求得功率的变化；由Φ=BS可知磁通量的变化情况．

解答：解：A、当线框运动L时，右边开始切割磁感线，产生E=BLv的逆时针的电动势
当向右再运动L时，线框两边均切割磁感线，由于磁场反向，故电动势E′=2BLv，方向顺时针，当线圈再向右运动L过程中，只有左侧切割磁感线，此时，电动势为E=BLv，方向沿正方向，故A错误．
此时电流的方向反向，
B、当线框运动L时，右边开始切割磁感线，电路中电流逆时针I=

BLV

R

； 当向右再运动L时，线框两边均切割磁感线，产生顺时针方向电流I′=

2BLV

R

，当线圈再向右运动L过程中，只有左侧切割磁感线，此时电流为I=

BLV

R

，方向沿正方向，由于线框匀速运动，拉力F等于安培力F=BIL，故第一个L时F=0，第二个L时，F=BIL，第二个L时F=BI′?2L=4BIL，第三个L时F=BIL，方向一直与安培力方向相反，向右，故B正确；
C、根据能量守恒，电路中的电功率等于克服安培力做功的功率，P=Fv，v不变，P与F成正比，P变化图象与F变化图象相同，故C正确；
D、第三个L阶段的磁通量变化率应是第二个L过程中磁通量变化率的二倍，则途中直线的斜率应变为2倍，故D错误．
故选：BC．

点评：电磁感应与图象结合的题目，应注意一些关键位置，找出转折点，可以采用排除法地行分析判断．