Question

8．如圖所示，垂直紙面的正方形勻強磁場區(qū)域內(nèi)，有一材料相同、粗細(xì)均勻的正方形導(dǎo)體框abcd．現(xiàn)將導(dǎo)體框先后朝兩個方向以v、3v速度勻速拉出磁場，則導(dǎo)體框在上述兩過程中，下列說法正確的是（　�。�

• A． 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不相同
• B． 通過導(dǎo)體框截面的電量不相同
• C． 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同
• D． 導(dǎo)體框cd邊兩端電勢差大小相同

Answer 1

分析 根據(jù)右手定則或楞次定律可以判定兩種出場方式下電流的方向；電量的計算式為：q=It=$\frac{△Φ}{R}$，根據(jù)磁通量變化量的關(guān)系，分析電量關(guān)系．由Q=I²Rt，帶入I和t的表達(dá)式，即可得出焦耳熱的關(guān)系；cd兩端的電勢差可以由U=IR得到表達(dá)式即可分析．

解答 解：A、根據(jù)楞次定律判斷得知：可以知道以速度v拉出磁場時線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿逆時針．以3v拉出磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電流也是逆時針，故導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，故A錯誤．
B、由q=It=$\frac{△Φ}{R}$，知電量與拉出速度無關(guān)，所以兩次拉出通過導(dǎo)體橫截面的電量相同，故B錯誤．
C、設(shè)導(dǎo)體邊長為L，則以v拉出磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=BLv，感應(yīng)電流為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$，所用時間為：t=$\frac{L}{v}$，由焦耳定律：Q=I²Rt得：Q=$\frac{{B}^{2}{L}^{3}v}{R}$，可見產(chǎn)生的熱量與拉出速度成正比，所以兩次拉出產(chǎn)生的熱量不相同，故C錯誤．
D、由U=IR，可得：以速度v拉出磁場時，cd切割磁感線，相當(dāng)于電源，cd間電壓等于路端電壓，為：U_cd=$\frac{3}{4}$E=$\frac{3}{4}$BLv；
以3v速度拉出磁場時，ad邊切割磁感線，相當(dāng)于電源，cd是外電路的一部分，U_cd=$\frac{1}{4}$E′=$\frac{1}{4}$BL•3v=$\frac{3}{4}$BLv；所以導(dǎo)體框cd邊兩端電勢差相同，故D正確．
故選：D

點評 本題是電磁感應(yīng)與電路相結(jié)合的綜合題，難度雖然不大，但是題型很重要，是高考中常采用的考查結(jié)合方式．用的知識比較綜合，需要大家熟練掌握電磁感應(yīng)和閉合電路這兩大塊知識才能做好這類題目．因為高考比較喜歡考查這種這類題目，所以要重點掌握．