Question

铁路运输中设计的多种装置都运用了电磁感应原理。有一种电磁装置可以向控制中心传输信号以确定火车的位置和运动状态，装置的原理是：将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示(俯视图)，当它经过固定在两铁轨间的矩形线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心。线圈宽为l₁，长为l₂，匝数为n。设匀强磁场只分布在一个长方形区域内，该区域的长（沿火车行进方向）为L，磁场宽度大于线圈宽度。当火车首节车厢向右运动通过线圈时，控制中心接收到线圈两端电压u与时间t的关系如图乙所示(ab、cd均为直线)，则

A. 匀强磁场的长度L可能小于线圈长度l₂

B. 在t₁~t₂时间内，M点电势高于N点电势

C. 在t₁~t₂时间内，火车加速度大小为

D. 将M、N两点用导线短接，设线圈所在回路的总电阻为R，t₁时刻火车速度为v₁，则该时刻线圈受到的安培力大小为

Answer

AC

【解析】

A.匀强磁场的长度L可能小于线圈长度l2，当火车前进，线圈相对火车向左运动，当线圈进入磁场时，磁通量增加，产生感应电流，当磁场全在线圈内部时，磁通量不变感应电流为零，当线圈离开磁场时，磁通量减小，产生感应电流，根据右手定则可以判断两次电流方向相反，A正确。

B.在t1~t2时间内，根据右手定则可以判断N点电势高，B错误。

C.t1时刻火车速度，t2时刻火车速度，所以加速度，C正确。

D.感应电动势，感应电流，所以导线受到安培力，D错误。