Question

【題目】如圖所示，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框，在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d（d＞L）的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行，磁場方向豎直向下。導(dǎo)線框以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)導(dǎo)線框的右邊恰與磁場的左邊界重合，并以此位置開始計(jì)時(shí)做為導(dǎo)線框位移x的起點(diǎn)，隨后導(dǎo)線框進(jìn)入磁場區(qū)域，直至導(dǎo)線框的右邊與磁場區(qū)域右邊界重合。下列圖象中，可能正確描述上述過程的是（其中q表示流經(jīng)線框的電荷量，v表示線框的瞬時(shí)速度）（　�。�

A.B.

C.D.

Answer 1

【答案】D

【解析】

AB．線圈進(jìn)入磁場時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為

E=BLv

感應(yīng)電流為

線框受到的安培力大小為

由牛頓第二定律為

F=ma

則有

在線框進(jìn)入磁場的過程中，由于v減小，所以a也減小，則流經(jīng)線框的電荷量

則q∝x，q-x圖象是過原點(diǎn)的直線。根據(jù)數(shù)學(xué)知識得：

因?yàn)?/span>v減小，則q-t圖象切線斜率減��；當(dāng)線框完全進(jìn)入磁場后，無感應(yīng)電流，不受安培力，線框做勻速直線運(yùn)動(dòng)，磁通量不變，故AB錯(cuò)誤；

C．線圈進(jìn)入磁場的過程做加速度減小的變減速運(yùn)動(dòng)，v-t圖象是曲線，故C錯(cuò)誤；

D．線圈進(jìn)入磁場的過程，根據(jù)動(dòng)量定理得：

又

聯(lián)立整理得

v-x圖象是向下傾斜的直線，線框完全進(jìn)入磁場后，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確。

故選D。