Question

15．如图所示，两水平虚线ef、gh之间存在垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为m、电阻为R的正方形铝线框abcd从虚线ef上方某位置由静止释放，线框运动中ab始终是水平的，已知两虚线ef、gh间距离大于线框边长，则从开始运动到ab边到达gh线之前的速度随时间的变化关系图象合理的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 线框先由自由下滑，进入磁场后受到安培阻力作用，可能匀速，减速也可能加速，根据安培力与速度成正比，分析合力的变化，从而判断线框的运动情况．

解答 解：AB、线框先做自由落体运动，由线框宽度小于磁场的宽度可知，当ab边进入磁场且cd边未出磁场的过程中，磁通量不变，没有感应电流产生，不受安培力，则线框的加速度与线框自由下落时一样，为g．若cd边刚好匀速进入磁场，mg=F_安=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，ab边进入磁场后线框又做匀加速运动，cd边出磁场后减速，当达到上述匀速的速度后又做匀速运动，即线框出磁场时的速度不可能大于进入磁场时的速度，故A正确，B错误；
CD、若cd边减速进入磁场，线框全部进入后做匀加速运动，达到进磁场的速度时不可能匀速．若cd边加速进入磁场，全部进入后做匀加速运动，当cd边出磁场时线框有可能加速、匀速、减速，故C错误，D正确．
故选：AD．

点评 解决本题的关键要考虑各种可能的情况，明确安培力与速度的关系F_安=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，知道速度变化时安培力随之变化．