Question

3．有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的邊界是MN，在MN左側(cè)是無(wú)場(chǎng)區(qū)，右側(cè)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖甲所示，現(xiàn)在有一個(gè)金屬線框以恒定速度從MN左側(cè)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，線框中的電流隨時(shí)間變化的i-t圖象如圖乙所示．則不可能的線框是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 由公式E=BLv及歐姆定定律求出電流的表達(dá)式，找出各線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)電流的變化規(guī)律，然后選出與圖乙所示圖象符合的線框．

解答 解：導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv，
設(shè)線框總電阻是R，則感應(yīng)電流 i=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$
由圖乙所示圖象可知，感應(yīng)電流先均勻變大，再不變，后均勻變小，由于B、v、R是定值，由上式知I與有效切割長(zhǎng)度成正比，則導(dǎo)體棒的有效長(zhǎng)度L應(yīng)先均勻變長(zhǎng)，再不變，后均勻變短，
A、平行四邊形線框進(jìn)入磁場(chǎng)
和穿出磁場(chǎng)時(shí)，有效長(zhǎng)度L均均勻變大后均勻減小，感應(yīng)電流均均勻增大后均勻減小，不符合題意，故A錯(cuò)誤；
B、正六邊形線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有效長(zhǎng)度L先均勻增大，再不變，后均勻減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流先均勻變大，再不變，后均勻變小，符合題意，故B正確；
C、梯形線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有效長(zhǎng)度L先均勻增加，后不變，最后均勻減小，符合題意，故C正確；
D、三角形線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有效長(zhǎng)度L先均勻增加，后均勻減小，不符合題意，故D錯(cuò)誤；
本題選不可能的，故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道關(guān)于感應(yīng)電流的圖象題，熟練應(yīng)用導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式、歐姆定律、分析清楚圖象特點(diǎn)是正確解題的關(guān)鍵．