如图所示,在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框.现用外力使线框以恒定的速

如图所示,在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框.现用外力使线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动,运动中线框的AB边始终与磁场右边界平行.已知AB=BC=L,线框导线的总电阻为R,则线框离开磁场的过程中(  )
A.线框中的电动势随时间均匀减小
B.通过线框截面的电荷量为
BL2
2R

C.线框所受外力的最大值为
B2L2V
R

D.线框中的热功率与时间成正比
ydsjls 1年前 已收到1个回答 举报

zg6ag 幼苗

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解题思路:当线框出磁场时,切割磁感线的有效长度逐渐增大,感应电动势随时间均匀增大;根据感应电量公式q=[△Φ/R]和磁通量变化量,求解通过线框截面的电荷量;
分析线框的受力情况,当安培力最大时,外力最大;求出感应电流然后求出热功率的表达式,可判断线框的热功率与时间的关系.

A、当线框离开磁场时,导线框的有效切割长度逐渐增大,感应电动势随时间均匀增大,故A错误;
B、通过线框截面的电荷量为:q=[△Φ/R]=
B•
1
2L2
R=
BL2
2R,故B正确;
C、回路中的最大电流为:I=[BLv/R],因此最大安培力为:F=BIL=
B2L2v
R,由于线框匀速运动,因此外力最大值为F=
B2L2v
R,故C正确;
D、t时刻导线框的有效切割长度:L=vt,感应电动势瞬时值:E=BLv=Bv2t,故线框的热功率 P=
E2
R=
(Bv2t)2
R∝t2,故D错误.
故选:BC.

点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;安培力;电磁感应中的能量转化.

考点点评: 该题考查了法拉第电磁感应定律和闭合回路欧姆定律的应用,是一道常规题,要注意题中导线框的有效切割长度的变化,然后结合力学、热功率等知识求解.

1年前

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