选择题5.0分
物理

4.一个匀强磁场的边界是MNMN左侧无磁场,右侧是范围足够大的匀强磁场区域,如图甲所示.现有一个金属线框沿ab方向以恒定速度从MN左侧垂直进入匀强磁场区域.线框中的电流随时间变化的I-t图象如图乙所示.则可能的线框是如图丙所示中的哪一个(   )

A

B

C

D

正确答案及相关解析

正确答案

D

解析

,由于B、L、v都是定值,由乙图象可判断线框进入磁场的过程中切割磁感线的有效长度先均匀变长,后均匀变短。

A闭合圆环匀速进入磁场时,切割磁感线有效长度L先变长后变短,但L随时间不是均匀变化,故A错误;

B正方形线框匀速进入磁场时,切割磁感线有效长度L不变,感应电流不变,故B错误;

C梯形线框匀速进入磁场时,切割磁感线有效长度L先变长、后不变、最后变短,故C错误;

D三角形线框匀速进入磁场时,切割磁感线有效长度L先变长后变短,且随时间均匀变化,符合题意,故D正确。

故本题选:D

考查方向

本题考查了电磁感应的图象知识点,在近几年的各省高考题中经常出现,常和闭合电路知识交汇命题。

解题思路

由电磁感应定律求电动势,欧姆定律求出电流的表达式,找出各线框进入磁场时电流的变化规律,然后选出与图乙所示图象符合的线框。

易错点

本题是一道电磁感应的图象题,要求学生熟练应用导体切割磁感线产生的感应电动势公式、欧姆定律、分析清楚图象特点是正确解题的关键。