题目内容
【题目】如图所示,在水平直线与
之间存在垂直纸面向外的匀强磁场,两线间距为x。正方形线圈
的
边水平,边长为l,且
。从离
一定高度处由静止释放线圈,线圈在运动过程中始终保持
,
时刻线圈开始进入磁场,取竖直向上为力的正方向,则下列关于线圈在穿过磁场过程中所受安培力
随时间t变化的图象可能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
由题意可知,线圈刚进磁场时的速度设为v,感应电动势,感应电流
,安培力
A.当刚进入时,安培力小于重力,合力向下,线圈向下加速,安培力变大,当增大到和重力相等,不再增大,但由于,所以线圈会有一段只受重力,加速运动,出磁场时的安培力大于重力,线圈减速,安培力减小,当减小到和重力相等,不再变化,匀速出磁场,A正确。
B.刚进入磁场时,安培力等于重力,线圈匀速进入,但由于,所以线圈会有一段只受重力,加速运动,出磁场时的安培力大于重力,线圈减速,安培力减小,当减小到和重力相等,不再变化,匀速出磁场,B正确。
C.当进入磁场时,安培力大于重力,合力向上,线圈减速,安培力减小,当减小到和重力相等,匀速进入,但由于,所以线圈会有一段只受重力,加速运动,出磁场时的安培力大于重力,线圈减速,安培力减小,当减小到和重力相等,不再变化,匀速出磁场,C正确。
D.根据图像可知,线圈最后匀速进入磁场,此时安培力和重力相等,但由于,所以线圈会有一段只受重力,加速运动,出磁场时的安培力大于重力,线圈减速,安培力减小,D错误。
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