Question

6．金屬線框abcd從離磁場(chǎng)區(qū)域上方高h(yuǎn)處自由落下，然后進(jìn)入與線框平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)寬度為h₁，dc邊長(zhǎng)為l，且滿足h₁＞l，在線框中穿過磁場(chǎng)的過程中，可能發(fā)生的運(yùn)動(dòng)情況是（如圖所示）（　　）

• A． 線框勻速運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)，加速運(yùn)動(dòng)出磁場(chǎng)
• B． 線框加速運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)，加速運(yùn)動(dòng)出磁場(chǎng)
• C． 線框減速運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)，加速運(yùn)動(dòng)出磁場(chǎng)
• D． 線框加速運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)，勻速運(yùn)動(dòng)出磁場(chǎng)

Answer 1

分析 線框進(jìn)入磁場(chǎng)后，由于電磁感應(yīng)線框受到向上的安培力作用，根據(jù)安培力與重力大小關(guān)系，分析線框可能的運(yùn)動(dòng)情況．

解答 解：線框進(jìn)入與離開磁場(chǎng)過程受到的安培力：F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，線框受到的安培力與線框速度v成正比；
A、如果線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力與重力相等，已知：h₁＞l，線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后只受重力作用做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，線框離開磁場(chǎng)時(shí)的速度大于進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度，受到的安培力大于重力，線框做減速運(yùn)動(dòng)，線框減速運(yùn)動(dòng)出磁場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；
B、如果線框加速進(jìn)入磁場(chǎng)，說明線框受到的安培力小于重力，線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后繼續(xù)做加速運(yùn)動(dòng)，線框離開磁場(chǎng)時(shí)的安培力大于進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的安培力，安培力可能仍然小于重力，線框做加速運(yùn)動(dòng)，線框加速運(yùn)動(dòng)出磁場(chǎng)，故B正確；
C、如果線框減速進(jìn)入磁場(chǎng)，說明線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力大于重力，線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后做加速運(yùn)動(dòng)，線框離開磁場(chǎng)時(shí)的速度大于進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度，線框受到的安培力大于重力，線框做減速直線運(yùn)動(dòng)，線框減速離開磁場(chǎng)，故C錯(cuò)誤；
D、如果線框加速進(jìn)入磁場(chǎng)，說明線框受到的安培力小于重力，線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后繼續(xù)做加速運(yùn)動(dòng)，線框離開磁場(chǎng)時(shí)的安培力大于進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的安培力，安培力可能等于重力，線框可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，線框勻速運(yùn)動(dòng)出磁場(chǎng)，故D正確；
故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了判斷線框的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，對(duì)線框正確受力分析、應(yīng)用安培力公式與牛頓第二定律即可正確解題，解題時(shí)要注意安培力大小是否變化．