Question

【题目】如图所示，竖直面内有一个闭合导线框ACDE（由细软导线制成）挂在两固定点A.D上，水平线段AD为半圆的直径，在导线框的E处有一个动滑轮，动滑轮下面挂一重物，使导线处于绷紧状态。在半圆形区域内，有磁感应强度大小为B.方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。设导线框的电阻为r，圆的半径为R，在将导线上的C点以恒定角速度ω（相对圆心O）从A点沿圆弧移动的过程中，若不考虑导线中电流间的相互作用，则下列说法正确的是（ ）

A.在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，导线框中感应电流的方向先逆时针，后顺时针

B.在C从A点沿圆弧移动到图中 ∠ADC=30°位置的过程中，通过导线上C点的电量为

C.当C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中的感应电动势最大

D.在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，导线框中产生的电热为

Answer 1

【答案】AB

【解析】

试题分析：在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，磁感应强度不变，磁场中线框有效面积为以直径为底边的三角形面积，大小等于；移动过程中，有效三角形的高逐渐增大到等于半径，后逐渐减小，所以磁通量先增大后减小，根据楞次定律，感应电流方向先是逆时针后为顺时针，选项A对。通过的电荷量，在C从A点沿圆弧移动到图中 ∠ADC=30°位置的过程中，电荷量，选项B对。设经过时间，C点转过的角速度为，则线框面积为，磁通量按照正弦规律变化，当时，磁通量最小，变化率最大，电动势最大，当C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，,磁通量最大，变化率最小，电动势最小，选项C错。根据磁通量按照正弦规律变化，磁通量变化情况与线框绕垂直磁场的转轴从平行磁场平面开始匀速转动的磁通量变化情况相同（，），所以电动势按照余弦规律变化，大小为，有效值为，在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，导线框中产生的电热为,选项D对。