(6 分)两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸…——2017 高考物理第 7 题答案解析

2017_新课标II卷

2017 全国 第 7 题 单选题 区分题
2017_新课标II卷

7.(6 分)两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1m、总电阻为0.005Ω 的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图(a)所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于$t=0$时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正)。下列说法正确的是(  )


图(a)


图(b)

A. 磁感应强度的大小为0.5 T
B. 导线框运动速度的大小为0.5m/s
C. 磁感应强度的方向垂直于纸面向外
D. 在$t=0.4s$至$t=0.6s$这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1N
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BC

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【考点】D9:导体切割磁感线时的感应电动势;DD:电磁感应中的能量转化

【专题】32:定量思想;43:推理法;53C:电磁感应与电路结合

【分析】根据线框匀速运动的位移和时间求出速度,结合 E=BLv 求出磁感应强度,根据感应电流的方向,结合楞次定律得出磁场的方向。根据安培力公式得出导线框所受的安培力。

【解答】解:AB、由图象可以看出,0.2﹣0.4s没有感应电动势,所以从开始到ab 进入用时 0.2s,导线框匀速运动的速度为: $v = \frac { L } { t } = \frac { 0 . 1 } { 0 . 2 } \pi / s = 0 . 5 \pi / s ,$ 根据

E=BLv知磁感应强度为: $\mathrm { B } { = } \frac { \mathrm { ~ \AA ~ } } { \mathrm { L } \mathrm { v } } { = } \frac { 0 . 0 1 } { 0 . 1 \times 0 . 5 } \mathrm { T } { = } 0 . 2 \mathrm { T }$ ,故A错误,B正确。C、由b图可知,线框进磁场时,感应电流的方向为顺时针,根据楞次定律得,磁感应强度的方向垂直纸面向外,故C正确。D 、 在 0.4﹣0.6s 内 , 导 线 框 所 受 的 安 培 力$\mathrm { F = B I L = \frac { B ^ { 2 } L ^ { 2 } v } { R } = \frac { 0 . 0 4 \times 0 . 0 1 \times 0 . 5 } { 0 . 0 0 5 } N = 0 . 0 4 N }$ ,故D 错误。

故选:BC。

【点评】本题考查了导线切割磁感线运动,掌握切割产生的感应电动势公式以及楞次定律,本题能够从图象中获取感应电动势的大小、方向、运动时间等。

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