Question

如圖所示，一個(gè)高度為L(zhǎng)的矩形線(xiàn)框無(wú)初速地從高處落下，設(shè)線(xiàn)框下落過(guò)程中，下邊保持水平向下平動(dòng)．在線(xiàn)框的下方，有一個(gè)上、下界面都是水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)區(qū)高度為2 L，磁場(chǎng)方向與線(xiàn)框平面垂直．閉合線(xiàn)圈下落后，剛好勻速進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)，進(jìn)入過(guò)程中，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流I₀隨位移變化的圖象可能是

A．

B．

C．

D．

Answer 1

答案：BD
解析：

線(xiàn)框進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)，因下邊始終勻速切割磁感線(xiàn)，通過(guò)R的感應(yīng)電流的大小恒定為I0，方向不變．線(xiàn)框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，安培力立即消失，線(xiàn)框僅在重力的作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)下邊剛出磁場(chǎng)時(shí)，線(xiàn)框的速度大于進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度，故電流大于I0，線(xiàn)框所受安培力大于重力，做減速運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流及安培力都減小，所以線(xiàn)框的加速度a也減小，即線(xiàn)框出磁場(chǎng)時(shí)做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)．B、D選項(xiàng)在2 L到3 L之間的曲線(xiàn)，分別對(duì)應(yīng)著上邊剛要出磁場(chǎng)時(shí)，線(xiàn)框的速度未減小到進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度和已減小到進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度，之后勻速離開(kāi)磁場(chǎng)．由于上邊剛要出磁場(chǎng)時(shí)的速度不會(huì)小于線(xiàn)框進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度，故x＝3 L處電流不小于I0，C是錯(cuò)的．