Question

如圖，矩形閉合線框在勻強磁場上方，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OO′平行，線框平面與磁場方向垂直．設(shè)OO′下方磁場磁場區(qū)域足夠大，不計空氣影響，則下列哪一個圖象不可能反映線框下落過程中速度v隨時間t變化的規(guī)律（ ）

A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：線框進入磁場前先做自由落體運動，進入磁場時，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邊未進入磁場時，若加速度減為零，則做勻速運動，cd邊進入磁場后做勻加速直線運動．
若安培力小于重力，進入磁場做加速度減小的加速運動，在cd邊未進入磁場時，若加速度減為零，則做勻速運動，cd邊進入磁場后做勻加速直線運動．
若安培力等于重力，進入磁場做勻速直線運動，cd邊進入磁場后做勻加速直線運動．
解答：解：A、線框先做自由落體運動，ab邊進入磁場做減速運動，加速度應(yīng)該是逐漸減小，而圖象中的加速度逐漸增大．故A錯誤．
B、線框先做自由落體運動，ab邊進入磁場后做減速運動，因為重力小于安培力，做加速度減小到零做勻速直線運動，cd邊進入磁場做勻加速直線運動，加速度為g．故B正確．
C、線框先做自由落體運動，ab邊進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．
本題選不可能的，故選A．
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)電動勢公式進行分析．