Question

4．如圖所示，一個(gè)閉合正方形金屬線圈從高處自由下落一段時(shí)間后垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)上邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)的這段時(shí)間內(nèi)，線圈運(yùn)動(dòng)的v-t圖象可能是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 從ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的這段時(shí)間內(nèi)，可能做勻速運(yùn)動(dòng)，可能做加速運(yùn)動(dòng)，也可能做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)安培力公式F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，安培力與速度成正比，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的變化情況，確定速度圖象的斜率變化情況．

解答 解：A、線圈從高處自由下落，以一定的速度進(jìn)入磁場(chǎng)，在ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，如果重力等于安培力，進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程是勻速運(yùn)動(dòng)，故A正確．
B、ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，若所受的安培力小于重力，線框做加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度的增大，由安培力公式F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，得知，安培力增大，加速度減小，則線框做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，速度圖象的斜率逐漸減�。�故B正確．
CD、在ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，如果重力大于安培力，加速度向下，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)做加速運(yùn)動(dòng)，由于速度增加會(huì)所得感應(yīng)電流增加，安培力增加，所以線圈的合力是在減小的，加速度也在減小，這個(gè)過(guò)程是變加速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)安培力增加到等于重力，線圈就做勻速運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：ABC．

點(diǎn)評(píng) 本題的解題關(guān)鍵是抓住安培力公式F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，分析安培力的變化，確定加速度的變化，同時(shí)要掌握速度圖象的斜率等于加速度這一知識(shí)點(diǎn)．