如图6所示,纸平面内两个半径均为R的半圆相切于O点,半圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反,一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转,t=0时,OA恰好位于两半圆的公切线上。若选取从O指向A的方向为电动势的

admin2017-08-16  12

问题 如图6所示,纸平面内两个半径均为R的半圆相切于O点,半圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反,一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转,t=0时,OA恰好位于两半圆的公切线上。若选取从O指向A的方向为电动势的正方向,下列描述导体杆中感应电动势ε随时间t变化的图象正确的是(    )。

选项 A、 
B、 
C、 
D、 

答案C

解析 根据右手定则,开始时感应电动势的方向为正,因此排除B、D。设经过时间t导体杆转过的角度为α,则α=ωt,导体有效切割长度为L=2Rsinωt。由E=BL2ω可知,E=2BR2ωsin2ωt,B、R、ω不变。根据数学知识,杆中的电动势在右边磁场区域,从0开始随着时间增大,离开磁场后变为0;进入左边区域后,方向变为负向,电动势从0开始随着时间增大,离开磁场后变为0,可知C正确,故选C。
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