Question

（2004?揚(yáng)州一模）如圖所示，abcd為一邊長(zhǎng)為l、具有質(zhì)量的剛性正方形導(dǎo)線框，位于水平面內(nèi)，回路中的電阻為R．虛線表示一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的邊界，它與ab邊平行，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為2l，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如右圖．線框在一垂直于ab邊的水平恒力F的作用下，沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，直到通過磁場(chǎng)區(qū)域．已知ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框便改作勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)通過線框的電流大小為i₀．設(shè)以i₀的方向?yàn)殡娏鞯恼�方向，則下列圖象中能較準(zhǔn)確地反映電流i隨ab邊的位置坐標(biāo)x變化的曲線可能是（　�。�

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力等于安培力，此時(shí)電流為定值，完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，通過閉合電路德磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流．出磁場(chǎng)時(shí)，此時(shí)安培力大于拉力，線框做加速度逐漸減小的變減速直線運(yùn)動(dòng)．

解答：解：在0～L位移內(nèi)，線框做勻速直線運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)勢(shì)不變，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，大小不變．
    在L～2L位移內(nèi)，通過線框的磁通量不變，感應(yīng)電流為零，線框在拉力的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
    在2L～3L位移內(nèi)，線框出磁場(chǎng)，初速度大于進(jìn)磁場(chǎng)的速度，所以安培力大于拉力，線框做減速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零，則會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電流的大小與進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)電流大小相等，但方向相反．故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵會(huì)根據(jù)線框的受力狀況判斷線框的運(yùn)動(dòng)狀況，以及知道線框出磁場(chǎng)的末速度不會(huì)小于進(jìn)磁場(chǎng)的速度，則出磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流不會(huì)小于進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的感應(yīng)電流．因?yàn)楫?dāng)加速度減小到零，又會(huì)做勻速運(yùn)動(dòng)．