Question

16．如图所示，直线边界ab上方有无限大的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．一矩形金属线框底边与磁场边界平行，从距离磁场边界高度为h处由静止释放，下列说法正确的是（　　）

• A． 整个下落过程中，穿过线框的磁通量一直在减小
• B． 线框穿出磁场的过程中，线框中会产生逆时针方向的电流
• C． 线框穿出磁场的过程中，线框受到的安培力可能一直减小
• D． 线框穿出磁场的过程中，线框的速度可能先增大后减小

Answer 1

分析 线框全部在磁场中运动时，磁通量不变；穿出磁场的过程中，磁通量减小；根据楞次定律判断感应电流的方向；线圈由穿出磁场的过程中，其下边缘刚出磁场时，因切割磁感应线，从而产生感应电流，出现安培力阻力，因此依据安培力与重力的大小关系来判定线圈进入时运动性质，由于安培力受到速度的大小影响，则只要受到安培力，若安培力大于线圈重力mg，则线框做加速度逐渐减小的减速运动；若速度很小，则安培力小于线圈重力mg，则线框做加速度逐渐减小的加速运动；

解答 解：A、整个下落过程中，穿过线圈的磁通量先不变后减小，故A错误；
B、线框穿出磁场的过程中，磁通量减小，根据楞次定律，线框中会产生顺时针方向的电流，故B错误；
C、若线框离开磁场时，速度很大，安培力很大，${F}_{安}^{\;}=\frac{{B}_{\;}^{2}{L}_{\;}^{2}v}{R}$比重力大得多，线框做减速运动，可能一直减小，故C正确；
D、线框穿出磁场的过程中，若$mg＞{F}_{安}^{\;}$，线框做加速运动，可能一直做加速度减小的加速运动；也可能先加速运动，加速度减为零，达到最大速度，再做匀速运动，离开磁场后做加速运动，不可能出现速度先增大后减小的情形，故D错误；
故选：C

点评 本题电磁感应与力学、电路知识的综合，安培力与速度的关系要会推导，并会运用牛顿第二定律分析加速度的变化．