Question

2．如圖，矩形閉合導(dǎo)體線框在勻強(qiáng)磁場上方，由不同高度靜止釋放，用t₁、t₂分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場的時刻．線框下落過程形狀不變，ab邊始終保持與磁場水平邊界線OO′平行，線框平面與磁場方向垂直．設(shè)OO′下方磁場區(qū)域足夠大，不計空氣影響，則下列反映線框下落過程中速度v隨時間t變化的規(guī)律圖象中，可能正確的是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 線框進(jìn)入磁場前先做自由落體運動，進(jìn)入磁場時，若安培力大于重力，則線框做加速度逐漸減小的減速運動，在cd邊未進(jìn)入磁場時，若加速度減為零，則做勻速運動，cd邊進(jìn)入磁場后做勻加速直線運動．
若安培力小于重力，進(jìn)入磁場做加速度減小的加速運動，在cd邊未進(jìn)入磁場時，若加速度減為零，則做勻速運動，cd邊進(jìn)入磁場后做勻加速直線運動．
若安培力等于重力，進(jìn)入磁場做勻速直線運動，cd邊進(jìn)入磁場后做勻加速直線運動．

解答 解：A、B線框先做自由落體運動，若安培力大于重力，ab邊進(jìn)入磁場先做減速運動，根據(jù)安培力公式F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$可知，線框的加速度應(yīng)該是逐漸減小，v-t圖象的斜率應(yīng)逐漸減小，先線框所受的安培力與重力二力平衡后，做勻速直線運動，速度不變；線框完全進(jìn)入磁場后，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線框只受重力，做加速度為g的勻加速直線運動，故v-t圖象的斜率可能先不變，后減小，再為零，最后又不變，故A錯誤，B正確．
C、線框先做自由落體運動，ab邊進(jìn)入磁場后因為重力大于安培力，做加速度減小的加速運動，cd邊離開磁場做勻加速直線運動，加速度為g，故C正確．
D、線框先做自由落體運動，ab邊進(jìn)入磁場后因為重力等于安培力，做勻速直線運動，cd邊離開磁場做勻加速直線運動，加速度為g，故D正確．
故選：BCD．

點評 解決本題的關(guān)鍵能夠根據(jù)物體的受力判斷物體的運動，結(jié)合安培力公式、切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式進(jìn)行分析．要利用安培力經(jīng)驗公式F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，根據(jù)安培力與速度成正比進(jìn)行分析．