Question

3．如圖所示，理想邊界勻強磁場寬度為L，一邊長為L的正方向線框自磁場邊界上方L處自由下落，下列對于線框自開始下落到離開磁場區(qū)域的運動情況描述可能正確的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 自由下落的速度圖象為過原點的一條直線，根據(jù)線框進入磁場時的受力情況確定加速度的變化，由此確定哪個圖象正確．

解答 解：線框下落L的過程中屬于自由下落，速度圖象為過原點的一條直線；
A、進入磁場的過程中，如果安培力等于重力，則勻速運動，離開磁場過程中也是勻速運動，故A正確；
B、進入磁場的過程中，如果安培力小于重力，根據(jù)牛頓第二定律可得；mg-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$=ma，速度增大、加速度減小，速度圖象斜率不是定值，故B錯誤；
C、進入磁場的過程中，如果安培力大于重力，根據(jù)牛頓第二定律可得；$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$-mg=ma，速度減小、加速度減小，速度圖象斜率減小，故C正確；
D、進入磁場的過程中，如果安培力小于重力，根據(jù)牛頓第二定律可得；mg-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$=ma，速度增大、加速度減小，速度圖象的斜率減小，當(dāng)安培力等于重力時，勻速運動，故D正確．
故選：ACD．

點評 本題主要是考查牛頓第二定律和安培力的知識，解答本題要知道運動線框的受力情況和運動情況，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的大小變化關(guān)系，由此得解．