Question

如图所示，在xOy平面第一象限存在着有界磁场，磁感应强度大小B=0.5T，方向垂直平面向里，边界线满足方程y＝0.2si

Answer 1

解题思路：感应电流方向根据楞次定律判断；线框的一边做切割磁感线运动，产生感应电动势，当切割长度最大时，感应电流最大，拉力最大，拉力功率最大．线框右边和左边分别切割磁感线，产生正弦式交变电流，可用切割感应电动势公式、安培力和功、功率知识求解．

A、根据楞次定律判断可知，回路中的感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，故A错误．

B、当线框的一条竖直边运动到x=0.15m处时，线圈的感应电动势最大，最大值为：E_m=By_mv=0.5×0.2×1V=0.1V，故B正确．

C、根据欧姆定律可得最大电流为：I_m=

Em

R=[0.1/0.01]A=10A，线框中最大的发热功率为：P_m=

I2mR=10²×0.01W=1W，故C错误．

D、把线框拉过磁场区域时，因为有效切割长度是按正弦规律变化的，所以，线框中的电流也是按正弦规律变化，则感应电动势的有效值为：E=

2

2Em．

通电时间为：t=[2×0.3/1]s=0.6s

拉力做功：W=

E2

Rt=

(

2

2Em)2

Rt=

(

2

2×0.1)2

0.01×0.6J=0.3J，故D正确．

故选：BD

点评：

本题考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率．

考点点评： 本题要注意是线框中产生的是正弦式电流，求电功要用电动势的有效值，正弦式电流的最大值是有效值的2倍．