Question

11．如圖所示，光滑絕緣水平面的右側(cè)有一豎直向下且范圍足夠大的有界勻強磁場，直線PQ為其邊界，矩形閉合線框abcd在水平恒力F作用下從靜止開始運動．用t₁、t₂分別表示ab邊和cd邊剛進入磁場的時刻，線框運動過程中形狀不變，ab邊始終保持與PQ平行，不計空氣的影響．下列圖象能夠反映線框運動過程中速度v，隨時間t變化規(guī)律的是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 分析線框可能的運動情況，根據(jù)安培力與速度成正比，分析加速度的變化情況，確定v-t圖象的斜率變化情況，即可選擇圖象．

解答 解：線框進入磁場前做勻加速直線運動，加速度為 a=$\frac{F}{m}$．
A、ad邊進入磁場后可能安培力與恒力F二力平衡，做勻速直線運動，完全進入磁場后磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線框不受安培力，做加速度為a=$\frac{F}{m}$的勻加速直線運動，故A錯誤．
B、ad邊進入磁場后，可能安培力小于恒力F，線框做加速運動，由F_A=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$知，速度增大，安培力增大，加速度逐漸減小，v-t圖象的斜率逐漸減小，完全進入磁場后磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線框不受安培力，做加速度為a=$\frac{F}{m}$的勻加速直線運動，故B正確．
C、D、ad邊進入磁場后，可能安培力大于恒力F，線框做減速運動，由F_A=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$知，速度減小，安培力減小，加速度逐漸減小，v-t圖象的斜率逐漸減小．當(dāng)加速度減至零后做勻速直線運動，完全進入磁場后磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線框不受安培力，做加速度為a=$\frac{F}{m}$的勻加速直線運動，故C錯誤，D正確．
故選：BD．

點評 解決本題的關(guān)鍵能夠根據(jù)物體的受力判斷物體的運動，結(jié)合F_A=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$經(jīng)驗公式進行分析．