如图所示为一宽度为L=40cm,磁感应强度B=1T的匀强磁场区域,边长为20cm的正方形导线框abcd,每边电阻相等,4
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解题思路:分三段:0-L,L-2L,2L-3L,进行分析;明确导体框的运动过程;得出各过程对应的时间;

先根据楞次定律判断感应电流的方向,由左手定则判断;由欧姆定律和E=BLv结合求解感应电流的大小;根据闭合电路欧姆定律分析电压随时间的变化图象.

x在0-L段:线框进入磁场的时间:t1=

l

v=

0.2

0.2s=1s;

x在L-2L段:线框完全进入磁场,磁通量不变,没有感应电流产生,时间为:t2=

L−l

v=

0.4−0.2

0.2s=1s:

x在2L-3L段:线框穿出磁场,有:t3=

l

v=

0.2

0.2s=1s

x在0-L段:线框进入磁场,根据楞次定律判断知感应电流沿逆时针方向,为负值;感应电流的大小为:I=

Blv

R=

1×0.2×0.2

0.1A=0.4A;ab为电源;其两端电压为路端电压,故其电势差U=[3/4]E=0.03V;

x在L-2L段:线框完全进入磁场,磁通量不变,没有感应电流产生;ab两段的电势差U=E;

x在2L-3L段:线框穿出磁场,感应电动势E=Blv=0.04V;方向为正;感应电流的大小为:I=

Blv

R=

1×0.2×0.2

0.1A=0.4A;此时ab为用电器,其电压U=[E/4]=0.01V;

答:(1)电流随时间的变化图象如下;

(2)ab两端的电压图象如下图.

点评:

本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势.

考点点评: 本题考查右手定律及导体切割磁感线的应用,要注意明确在导体框完全进入磁场后,感应电流为零;但是ab棒两端的电势差存在.

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