Question

如圖所示，一個(gè)閉合矩形金屬線(xiàn)圈abcd從一定高度釋放，且在下落過(guò)程中線(xiàn)圈平面始終在豎直平面上．在它進(jìn)入一個(gè)有直線(xiàn)邊界的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的過(guò)程中，取線(xiàn)圈dc邊剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)t=0，則描述其運(yùn)動(dòng)情況的圖線(xiàn)可能是下圖中的（ ）

A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)后，由于電磁感應(yīng)線(xiàn)圈受到向上的安培力作用，根據(jù)安培力與重力大小關(guān)系，分析線(xiàn)圈可能的運(yùn)動(dòng)情況．安培力大小與線(xiàn)圈速度大小成正比，分析加速度的變化情況．
解答：解：A、線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)后，受到向上的安培力，若安培力與重力大小相等，則線(xiàn)圈做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，直到完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，線(xiàn)圈的磁通量不變化，不受安培力，只受重力而勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，即線(xiàn)圈先做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)后勻加速運(yùn)動(dòng)，故A正確．
B、線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)后，受到向上的安培力，若安培力大于重力，線(xiàn)圈做減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，隨著速度減小，安培力減小，線(xiàn)圈的加速度減小，速度圖象的斜率減小，當(dāng)安培力等于重力時(shí)，線(xiàn)圈改做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，完全進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．故B正確．
C、線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程，若安培力小于重力，線(xiàn)圈做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，隨著速度增大，安培力增大，線(xiàn)圈的加速度減小，速度圖象的斜率減小，當(dāng)安培力等于重力時(shí)，線(xiàn)圈改做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．完全進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．故C正確．
D、線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程，由于安培力會(huì)速度減小而減小，加速度會(huì)變化，線(xiàn)圈不可能做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．故D錯(cuò)誤．
故選ABC
點(diǎn)評(píng)：本題線(xiàn)圈的高度未知，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度未知，所以安培力與重力的關(guān)系不確定，要分情況進(jìn)行討論，根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況，結(jié)合速度圖象的特點(diǎn)進(jìn)行選擇．