问题
选择题
如图所示有理想边界的两个匀强磁场,磁感应强度均为B=0.5T,两边界间距s=0.1m,一边长L=0.2m的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成,总电阻为R=0.4Ω,现使线框以v=2m/s的速度从位置Ⅰ匀速运动到位置Ⅱ,则下列能正确反映整个过程中线框a、b两点间的电势差Uab随时间t变化的图线是( )
A.
B.
C.
D.
答案
t在0-5×10-2s内,ab切割磁感线产生感应电动势,相当于电源,由楞次定律判断知感应电流方向沿顺时针方向,则a的电势高于b的电势,Uab为正.
则ab两端电势差 Uab=
E=3 4
×BLv=3 4
×0.5×0.2×2V=15×10-2V;3 4
t在5×10-2s-10×10-2s内,cd边进入磁场Ⅱ后,cd边和ab都切割磁感线,都产生感应电动势,线框中感应电流为零,由右手定则判断可知,a的电势高于b的电势,Uab为正,所以Uab=E=BLv=0.5×0.2×2V=0.20V=20×10-2V
t在10×10-2s-15×10-2s内,ab边穿出磁场后,只有cd边切割磁感线,由右手定则知,a点的电势高于b的电势,Uab为正.
Uab=
E=1 4
BLv=1 4
×0.5×0.2×2V=5×10-2V,故整个过程中线框a、b两点的电势差Uab随时间t变化的图线如图A所示.故A正确.1 4
故选:A.