Question

【題目】如圖，矩形閉合線框在勻強磁場上方，由不同高度靜止釋放，用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進入磁場的時刻，線框下落過程形狀不變，ab邊始終保持與磁場水平邊界OO′平行，線框平面與磁場方向垂直，設OO′下方磁場區域足夠大，不計空氣影響，則下列哪一個圖象可能反映線框下落過程中速度v隨時間t變化的規律（ ）

A.
B.
C.
D.

Answer 1

【答案】C,D
【解析】解：

A、線框先做自由落體運動，若ab邊進入磁場做減速運動，由F= 知線框所受的安培力減小，加速度逐漸減小，v﹣t圖象的斜率應逐漸減小，而該圖象中的加速度逐漸增大．故A錯誤．

B、線框先做自由落體運動，若ab邊進入磁場后做減速運動，速度減小，安培力減小，線框做加速度減小的減速運動，cd邊進入磁場做勻加速直線運動，加速度為g．故B錯誤．

C、線框先做自由落體運動，ab邊進入磁場后因為重力大于安培力，做加速度減小的加速運動，cd邊離開磁場做勻加速直線運動，加速度為g，故C正確．

D、線框先做自由落體運動，ab邊進入磁場后因為重力等于安培力，做勻速直線運動，cd邊離開磁場做勻加速直線運動，加速度為g，故D正確．

故選：CD．

線框進入磁場前先做自由落體運動，進入磁場時，若安培力大于重力，則線框做加速度逐漸減小的減速運動，在cd邊未進入磁場時，若加速度減為零，則做勻速運動，cd邊進入磁場后做勻加速直線運動．

若安培力小于重力，進入磁場做加速度減小的加速運動，在cd邊未進入磁場時，若加速度減為零，則做勻速運動，cd邊進入磁場后做勻加速直線運動．

若安培力等于重力，進入磁場做勻速直線運動，cd邊進入磁場后做勻加速直線運動．