Question

【题目】如题图所示，正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场，在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动，t=0时刻，其四个顶点M、N、P、Q恰好在磁场边界中点，下列图像中能反映线框所受安培力F的大小随时间t变化规律的是（ ）

A.B.C.D.

Answer 1

【答案】B

【解析】

CD.第一段时间从初位置到M′N′离开磁场，图甲表示该过程的任意一个位置，切割磁感线的有效长度为M1A与N1B之和，即为M1M′长度的2倍，此时电动势E=2Bvtv，线框受的安培力F=2BIvt=4B2v3t2R，图象是开口向上的抛物线，故CD错误；

AB.如图乙所示，线框的右端M2N2刚好出磁场时，左端Q2P2恰与MP共线，此后一段时间内有效长度不变，一直到线框的左端与M′N′重合，这段时间内电流不变，安培力大小不变；最后一段时间如图丙所示，从匀速运动至M2N2开始计时，有效长度为A′C′=l2vt′，电动势E′=B(l2vt′)v，线框受的安培力F′=B2(l2vt′)2vR，图象是开口向上的抛物线，故A错误，B正确。