Question

3．如圖甲，線圈abcd從靜止自由下落開(kāi)始計(jì)時(shí)，t₁時(shí)刻ab邊恰好以速度v₁勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，t₂時(shí)刻cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)，之后有一段時(shí)間線圈完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，t₃時(shí)刻ab邊將離開(kāi)磁場(chǎng)，t₄時(shí)刻cd到達(dá)磁場(chǎng)下邊界，線圈恰好受力平衡，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 線圈的速度時(shí)間圖象可能如圖乙所示
• B． 電流以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎�，則線圈的電流時(shí)間圖象可能如圖丙所示
• C． 線圈進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程和出磁場(chǎng)過(guò)程通過(guò)ab邊的電量相等
• D． 線圈進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程和出磁場(chǎng)過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱相等

Answer 1

分析 分析線圈的受力情況，根據(jù)安培力隨速度的增大而增大，分析線圈的運(yùn)動(dòng)情況．根據(jù)楞次定律分析感應(yīng)電流的方向，結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律分析感應(yīng)電流大小的變化．由q=$\frac{△Φ}{R}$分析電量關(guān)系．由能量守恒定律分析焦耳熱關(guān)系．

解答 解：A、t₁時(shí)刻ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，t₂時(shí)刻cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)后，線圈的磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線圈只受重力做功，做勻加速運(yùn)動(dòng)．t₃時(shí)刻ab邊將離開(kāi)磁場(chǎng)，此時(shí)速度大于線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度，安培力大于重力，所以在t₃-t₄時(shí)間內(nèi)，線圈做減速運(yùn)動(dòng)，隨著速度的減小，安培力減小，合力減小，加速度減小，所以線圈做加速度減小的變減速運(yùn)動(dòng)，v-t圖象的斜率逐漸減�。�線圈離開(kāi)磁場(chǎng)后做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以線圈的速度時(shí)間圖象可能如圖乙所示，故A正確．
B、t₁-t₂時(shí)間內(nèi)，根據(jù)楞次定律判斷知，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较�，為正．在t₂-t₃時(shí)間內(nèi)，沒(méi)有感應(yīng)電流．在t₃-t₄時(shí)間內(nèi)，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较�，為�?fù)．由I=$\frac{BLv}{R}$，v減小，則I減小，可知，線圈的電流時(shí)間圖象可能如圖丙所示，故B正確．
C、線圈進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程和出磁場(chǎng)過(guò)程磁通量的變化量相等，由q=$\frac{△Φ}{R}$知，通過(guò)ab邊的電量相等，故C正確．
D、線圈進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱等于線圈重力勢(shì)能的減小量．和出磁場(chǎng)過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱等于線圈重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能減小量之和，所以出磁場(chǎng)過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱多，故D錯(cuò)誤．
故選：ABC

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵通過(guò)圖線理清線框在整個(gè)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，要掌握電量的經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式q=$\frac{△Φ}{R}$，并能靈活運(yùn)用．