Question

4．如图，间距为L的两水平虚线间存在垂直纸面向里的水平匀强磁场，边长为L的正方形闭合金属线框自上方某处自由释放，线框平面始终在同一竖直平面内，下边始终水平，以刚进入磁场时为计时起点，则线框所受安培力F大小随时间t变化的图线可能为（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 分析线框进入磁场时重力和安培力的大小关系，根据安培力的计算公式推导安培力与时间的关系，然后进行判断．

解答 解：A、如果线框进入磁场时就匀速运动，则感应电动势恒定、感应电流是一个定值，安培力的大小方向一定，A正确；
BC、如果线框进入磁场时重力大于安培力，则有：F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}a}{R}t$，速度增大、加速度减小，F-t图象的斜率减小，BC错误；
D、如果线框进入磁场时安培力大于重力，则有：F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}a}{R}t$，速度减小、加速度减小，F-t图象的斜率减小，当安培力等于重力时匀速运动，D错误．
故选：A．

点评 对于图象问题，关键是能够根据已知的公式、定律等推导出横坐标和纵坐标的关系式，分析斜率的变化，然后作出正确的判断．