Question

如圖所示，一個閉合矩形金屬線圈abcd從一定高度釋放，且在下落過程中線圈平面始終在豎直平面上．在它進入一個有直線邊界的足夠大的勻強磁場的過程中，取線圈dc邊剛進磁場時t=0，則描述其運動情況的圖線可能是下圖中的（ ）

A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：線圈進入磁場后，由于電磁感應線圈受到向上的安培力作用，根據安培力與重力大小關系，分析線圈可能的運動情況．安培力大小與線圈速度大小成正比，分析加速度的變化情況．
解答：解：A、線圈進入磁場后，受到向上的安培力，若安培力與重力大小相等，則線圈做勻速直線運動，直到完全進入磁場后，線圈的磁通量不變化，不受安培力，只受重力而勻加速直線運動，即線圈先做勻速直線運動后勻加速運動，故A正確．
B、線圈進入磁場后，受到向上的安培力，若安培力大于重力，線圈做減速直線運動，隨著速度減小，安培力減小，線圈的加速度減小，速度圖象的斜率減小，當安培力等于重力時，線圈改做勻速直線運動，完全進入磁場后做勻加速直線運動．故B正確．
C、線圈進入磁場過程，若安培力小于重力，線圈做加速直線運動，隨著速度增大，安培力增大，線圈的加速度減小，速度圖象的斜率減小，當安培力等于重力時，線圈改做勻速直線運動．完全進入磁場后做勻加速直線運動．故C正確．
D、線圈進入磁場過程，由于安培力會速度減小而減小，加速度會變化，線圈不可能做勻減速直線運動．故D錯誤．
故選ABC
點評：本題線圈的高度未知，進入磁場時速度未知，所以安培力與重力的關系不確定，要分情況進行討論，根據運動情況，結合速度圖象的特點進行選擇．