Question

18．如圖所示有垂直紙面向外的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一矩形線圈從磁場(chǎng)的上方某一高處由靜止落下，并穿過(guò)有界磁場(chǎng)，已知線圈的寬度小于磁場(chǎng)的寬度，下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)線圈中的電流方向是先逆時(shí)針，后順時(shí)針
• B． 穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)線圈中的電流方向是先順時(shí)針，再無(wú)電流，后逆時(shí)針
• C． 線圈一定加速進(jìn)入磁場(chǎng)
• D． 線圈一定加速出磁場(chǎng)

Answer 1

分析 由楞次定律判斷電流方向，并寫(xiě)出安培力表達(dá)式，然后判斷合外力方向，進(jìn)而得到加速度．

解答 解：AB、已知線圈的寬度小于磁場(chǎng)的寬度，則由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)先是垂直紙面向里，然后沒(méi)有磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流，最后感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外；再利用右手定則可知：穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)線圈中的電流方向是先順時(shí)針，再無(wú)電流，后逆時(shí)針，故A錯(cuò)誤，B正確；
CD、線圈進(jìn)入、離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，安培力方向都是向上，又有安培力大小$F=BIL=\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，
所以，當(dāng)v較大時(shí)，F(xiàn)＞G，線圈減速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)F=G時(shí)，線圈勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)v較小時(shí)，F(xiàn)＜G，線圈加速運(yùn)動(dòng)；
所以，線圈進(jìn)入、離開(kāi)磁場(chǎng)的加速度與速度相關(guān)，并不能確定加速度的方向，故CD錯(cuò)誤；
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 在導(dǎo)體棒切割磁感線的閉合電路問(wèn)題中，我們通常用楞次定律判斷感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，然后用右手定則即可判斷電流方向．