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如图所示,边长为a的正方形区域内分布有垂直于纸面向里的匀强磁场,正方形的一条边刚好与x轴重合.纸面内一直角边长为a的等腰直角三角形导线框以恒定速度沿x轴正方向穿过磁场区域,在t=0时刻恰好位于图示的位置.以逆时针方向为导线框中电流的正方向,下列四幅图能够正确表示导线框中电流-位移关系(i-x)的是(  )
分析:将整个过程分成两个位移都是a的两段,根据楞次定律判断感应电流方向.由感应电动势公式E=Blv,l是有效切割长度,分析l的变化情况,确定电流大小的变化情况.
解答:解:位移在0-a过程:线圈进入磁场,磁通量增大,由楞次定律判断感应电流方向为逆时针方向,为正值.
I=
BLv
R
=
Bxv
R
,I∝x.
位移在a-2a过程:线圈穿出磁场,磁通量减小,由楞次定律判断感应电流方向为顺时针方向,为负值.有效的切割长度 L=x-a
I=
BLv
R
=
B(x-a)v
R
,即随着位移增大,电流均匀增大.故D正确.
故选:D
点评:本题考查对感应电势势公式E=Blv的理解和楞次定律的应用.注意公式E=BLv中的L是有效的切割长度.
练习册系列答案
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(1)求粒子射入磁场的速度的大小;
(2)求磁场的磁感应强度的大小和方向;
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(2)线圈从图示位置转过
π
2
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π
2
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