如图所示, 平面的第一、三象限内以坐标原点 O 为圆心、半径为 的扇形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场。边长为 L 的正方形金属框绕其始终在 O 点的顶点、在 平面内以角速度 顺时针匀速转动, 时刻,金属框开始进入第一象限。不考虑自感影响,关于金属框中感应电动势 E 随时间 t 变化规律的描述正确的是( )
A .在 到 的过程中, E 一直增大
B .在 到 的过程中, E 先增大后减小
C .在 到 的过程中, E 的变化率一直增大
D .在 到 的过程中, E 的变化率一直减小
BC
【详解】 AB .如图所示
在 到 的过程中,线框的有效切割长度先变大再变小,当 时,有效切割长度最大为 ,此时,感应电动势最大,所以在 到 的过程中, E 先增大后减小,故 B 正确, A 错误;
CD .在 到 的过程中,设转过的角度为 ,由几何关系可得
进入磁场部分线框的面积
穿过线圈的磁通量
线圈产生的感应电动势
感应电动势的变化率
对 求二次导数得
在 到 的过程中 一直变大,所以 E 的变化率一直增大,故 C 正确, D 错误。
故选 BC 。
如图所示,两根平行放置的长直导线和载有大小相同方向相反的电流,受到的磁场力大小为,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,受到的磁场力大小变为,则此时受到的磁场力大小变为
A. B.
C. D.