A.向上方向的磁场在增强
B.向上方向的磁场在减弱
C.向上方向的磁场先增强,然后反向减弱
D.向上方向的磁场先减弱,然后反向增强
答案 BD
3.同时涉及动生电动势和感生电动势考查
例5:(2016·全国卷Ⅲ)
如图所示,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1=kt,式中k为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为,方向也垂直于纸面向里.某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在时刻恰好以速度越过MN,此后向右做匀速运动.金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计.求:
(1)在t=0到时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;
(2)在时刻t()穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小.
答案 (1) (2)
解析:
(1)在金属棒未越过MN之前,穿过回路的磁通量的变化量为:ΔΦ=ΔBS=kΔtS ①
由法拉第电磁感应定律: ②
由欧姆定律得: ③
由电流的定义得: ④
联立①②③④式得: ⑤
由⑤式得,在t=0到的时间间隔内即,流过电阻R的电荷量q的绝对值为
⑥
(2)当时,金属棒已越过MN. 此时金属棒与MN之间的距离为: ⑦
匀强磁场穿过回路的磁通量为: ⑧
圆形有界磁场穿过的磁通量为: ⑨
回路的总磁通量为: ⑩
由⑨⑩⑪⑫式得,在时刻t(),穿过回路的总磁通量为: ⑪
在t到t+Δt的时间间隔内,总磁通量的改变量为: ⑫
由法拉第电磁感应定律得,回路感应电动势的大小为: ⑬
由欧姆定律得: ⑭
由于金属棒在MN右侧做匀速运动,有:⑮
金属棒受安培力为: ⑯
联立⑦⑧⑭⑮⑯式得:.