题目内容

12.如图所示,有一正三角形铝框abc处在水平向外的非匀强磁场中,场中各点的磁感应强度By=B0-cy,y为该点到地面的距离,c为常数,B0为一定值.铝框平面与磁场垂直,底边bc水平(空气阻力不计),将铝框由静止释放,在铝框下落到地面前的过程中(  )
A.回路中的感应电流沿顺时针方向,底边bc两端间的电势差为0
B.铝框回路中的磁通量变大,有逆时针方向的感应电流产生
C.底边bc受到的安培力向上,折线bac受到的安培力向下,铝框下落时的加速度大小可能等于g
D.铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度g

分析 本题的关键是把铝环回路看作是由底边bc与折线两部分组成,并且折线部分的有效切割长度与底边bc相等,只是由于下方的磁场强而导致产生的电动势大小不同.

解答 解:A、铝环下落过程中,可以看做有两段导体(底边bc和折线bac)分别做切割磁感线运动,折线bac的有效切割长度与bc相同,但由于下方的磁场强,由E=BLv可知,底边bc产生的电动势大于折线bac产生的电动势,根据右手定则底边bc感应电动势方向向左,折线bac感应电动势方向沿逆时针方向,所以总感应电动势不为零,方向沿顺时针方向,A错误;
B、铝框回路中的磁通量变大,有顺时针方向的感应电流产生,B错误;
CD、根据左手定则可知,底边bc受到的安培力向上,折线bac受到的安培力向下,总的安培力合力方向向上,根据牛顿第二定律可得加速度小于g,所以铝框下落时的加速度小于g,C错误、D正确.
故选:D.

点评 在遇到讨论导体运动的定性分析问题时,要灵活运用楞次定律的第二描述解题,即感应电流产生的效果总是阻碍导体间的相对运动.

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