Question

（2013?保定一模）半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環在紙面上固定放置，在圓環的缺口兩端引出兩根導 線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板PQ連接，如圖甲所示．有一 變化的磁場垂直于紙面，規定向內為正，變化規律如圖乙所示．能正確反映兩塊金 屬板間的電壓U_PQ隨時間t變化規律的應該是（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：由楞次定律可以判斷出兩極板哪個是正極，哪個是負極；由法拉第電磁感應定律可以求出感應電動勢，即可求解．

解答：解：由圖象可知，在第1s內，磁場垂直于紙面向內，磁感應強度變小，穿過金屬圓環的磁通量變小，假設環閉合，由楞次定律可知，感應電流磁場與原磁場方向相同，即感應電流磁場方向垂直于紙面向內，然后由安培定則可知，感應電流沿順時針方向，由此可知，上極板電勢高，是正極；
由圖象可知，在第2內，磁場垂直于紙面向外，磁感應強度變大，穿過金屬圓環的磁通量變大，假設環閉合，由楞次定律可知，感應電流磁場與原磁場方向相反，即感應電流磁場方向垂直于紙面向內，然后由安培定則可知，感應電流沿順時針方向，由此可知，上極板電勢高，是正極，且感應電動勢大小與前1秒相等；
同理可知，第3到6秒內，感應電動勢的大小相等，方向相同，故C正確，ABD錯誤，
故選：C

點評：本題是一道綜合題，考查了楞次定律、法拉第電磁感應定律、勻強磁場場強與電勢差的關系的應用，難度較大，分析清楚圖象、熟練應用基礎知識是正確解題的關鍵．