如图所示,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,等边三角形金属框电阻为R,边长是L,自线框从左边界进入磁...
问题详情:
如图所示,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,等边三角形金属框电阻为R,边长是L,自线框从左边界进入磁场时开始计时,在外力作用下以垂直于磁场边界的恒定速度v进入磁场区域,t1时刻线框全部进入磁场.规定逆时针方向为感应电流i的正方向.外力大小为F,线框中电功率的瞬时值为P,在这段时间内通过导体某横截面的电荷量为q,其中C、D图象为抛物线.则这些物理量随时间变化的关系可能正确的是( )
A. B. C. D.
【回答】
考点: 导体切割磁感线时的感应电动势.
专题: 电磁感应与电路结合.
分析: 由线框进入磁场中切割磁感线,根据运动学公式可知速度与时间关系;再由法拉第电磁感应定律,可得出产生感应电动势与速度关系;由闭合电路欧姆定律来确定感应电流的大小,并由安培力公式可确定其大小与时间的关系;由牛顿第二定律来确定合力与时间的关系;最后电量、功率的表达式来分别得出各自与时间的关系.
解答: 解:线框切割磁感线,设有效长度为L,则:
A、线框切割磁感线,产生感应电动势E=BLv,所以产生感应电流 i==,线框进入磁场过程,L增大,i变大,i与时间t成正比.故A错误;
B、线框做匀速运动,由平衡条件得:F=F安培=BIL==,t增大,F增大,F与时间的二次方成正比,故B错误;
C、由功率表达式,P=I2R=R==,故C正确;
D、流过导体截面的电量:q=It==,故D正确;
故选:CD.
点评: 解决本题的关键掌握运动学公式,并由各自表达式来进行推导,从而得出结论是否正确,以及掌握切割产生的感应电动势E=BLv.知道L为有效长度.
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:选择题