Question

如圖，矩形閉合線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方，由不同高度靜止釋放，用t₁、t₂分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻。線框下落過程形狀不變，ab邊始終保持與磁場(chǎng)水平邊界OO’平行，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直。設(shè)OO’下方磁場(chǎng)磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，不計(jì)空氣影響，則下列哪一個(gè)圖像不可能反映線框下落過程中速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律

A．

B．

C．

D．

Answer 1

A

t₁時(shí)刻ab邊未進(jìn)入磁場(chǎng)前，線框只受重力作用做自由落體運(yùn)動(dòng)，t₂時(shí)刻全部進(jìn)入磁場(chǎng)后線圈沒感應(yīng)電流，不受安培力作用，線框繼續(xù)做自由落體運(yùn)動(dòng)。t₁時(shí)刻ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框受重力和向上的安培力作用，因，其安培力大小與線框速率有關(guān)，如果ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的安培力等于線框重力，則進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象如選項(xiàng)D所示；如果ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的安培力小于線框重力，此時(shí)加速度大小,方向向下，線框做加速運(yùn)動(dòng)，因F增大，所以加速度減小，即線框做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象如選項(xiàng)C所示；如果ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的安培力大于線框重力，此時(shí)加速度大小,方向向上，線框做減速運(yùn)動(dòng)，因F減小，所以加速度減小，即線框做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，直至勻速直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象如選項(xiàng)B所示；選項(xiàng)A表示t₁時(shí)刻以后線框做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，是不可能的。