Question

8．如圖所示，一金屬方框abcd從離磁場區(qū)域上方高h(yuǎn)處自由下落，然后進(jìn)入與線框平面垂直的勻強(qiáng)磁場中．在進(jìn)入磁場的過程中，不可能發(fā)生的情況是（　　）

• A． 由于產(chǎn)生感應(yīng)電流要阻礙線圈磁通量發(fā)生變化，使得對線框產(chǎn)生一個向上的力作用，導(dǎo)致線框做加速運(yùn)動，加速度a＜g
• B． 由于產(chǎn)生感應(yīng)電流要阻礙線圈磁通量發(fā)生變化，使得對線框產(chǎn)生一個向上的力作用，導(dǎo)致線框做勻速運(yùn)動
• C． 由于產(chǎn)生感應(yīng)電流要阻礙線圈磁通量發(fā)生變化，使得對線框產(chǎn)生一個向上的力作用，導(dǎo)致線框做減速運(yùn)動
• D． 線框會在磁場中保持靜止

Answer 1

分析 線框進(jìn)入磁場后，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)動情況．安培力大小與線框速度大小成正比，分析加速度的變化情況．

解答 解：設(shè)線框cd邊長為L，整個線框的電阻為R，進(jìn)入磁場時速度為v，此時感應(yīng)電動勢為E=BLv
線框中的電流為 I=$\frac{BLv}{R}$
線圈受到向上的安培力為
 F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$$\sqrt{2gh}$
A、如果F＜mg，線框?qū)⒓铀龠M(jìn)入磁場，但隨著速度的增大，F(xiàn)增大，加速度減小，因此進(jìn)入磁場的過程是變加速運(yùn)動，且a＜g；故A正確．
B、如果F=mg，線框?qū)�勻速進(jìn)入磁場；故B正確．
C、如果F＞mg，線框?qū)�減速進(jìn)入磁場，但隨著速度的減小，F(xiàn)減小，加速度的值將減小，因此也是變減速運(yùn)動．故C正確．
D、線框完全進(jìn)入磁場中，磁能量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不受安培力，只受重力，不可能靜止在磁場中，故D錯誤．
本題選不可能的，故選：D．

點(diǎn)評 本題考查根據(jù)受力情況分析判斷物體運(yùn)動情況的能力．本題線框的高度未知，進(jìn)入磁場時速度未知，所以安培力與重力的關(guān)系不確定，要分情況進(jìn)行討論．