题目内容
如图所示,矩形线框的bc边上接有一个电压表,线框下方有垂直纸面方向的匀强磁场,MN和PQ分别为该磁场的上下边界,两边界间的距离为L>ad,将线框由静止释放,下落一段距离后进入磁场,下列说法正确的是( )A.线框进入磁场过程中,速率一定增大
B.线框进入磁场过程中,电压表示数一定为零
C.线框全部处于磁场中运动时,电压表有示数
D.线框穿出磁场过程中,cd边所受安培力大小可能不变
【答案】分析:线框的ab边刚进入磁场后,线框速度可能减小,也可能不变,也可能增大,当完全进入后,穿过线框的磁通量不变,则没有感应电动势,也没有感应电流;当穿出磁场时,当安培力等于重力时,匀速运动.
解答:解:A、线框进入磁场过程中,当切割磁感线产生的感应电流,导致安培力小于重力时,则加速进入;当安培力等于重力时,则匀速进入;当安培力小于重力时,则减速进入,不论如何进入,均导致磁通量变化,都产生感应电动势,故A、B错误.
C、线框全部处于磁场中运动时,虽然切割磁感线,但穿过线框的磁通量不变,所以电压表没有示数.故C错误;
D、线框穿出磁场过程中,cd边所受安培力大小等于重力时,则匀速穿出,D正确.
故选D.
点评:解决本题的关键是恰当地选择研究过程,根据动力学分析出线框的运动情况,知道线框何时没有感应电流,何时做匀速直线运动.
解答:解:A、线框进入磁场过程中,当切割磁感线产生的感应电流,导致安培力小于重力时,则加速进入;当安培力等于重力时,则匀速进入;当安培力小于重力时,则减速进入,不论如何进入,均导致磁通量变化,都产生感应电动势,故A、B错误.
C、线框全部处于磁场中运动时,虽然切割磁感线,但穿过线框的磁通量不变,所以电压表没有示数.故C错误;
D、线框穿出磁场过程中,cd边所受安培力大小等于重力时,则匀速穿出,D正确.
故选D.
点评:解决本题的关键是恰当地选择研究过程,根据动力学分析出线框的运动情况,知道线框何时没有感应电流,何时做匀速直线运动.
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