如圖所示，在豎直平面內(nèi)，一個線圈從某高度自由落下，在下方存在水平方向的勻強磁場，某同學對線圈進入磁場的過程做出如下分析：在進入過程，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁場對感應(yīng)電流存在安培力作用，方向豎直向上，阻礙線圈進入磁場．從而得出下列兩個結(jié)論：
（1）線圈是減速進入磁場的；
（2）在進入過程中，線圈的加速度大小將小于重力加速度．
請你對該同學的結(jié)論是否正確提出自己的觀點．要求：適當假設(shè)物理量（用符號表示），通過計算分析來說明你自己的觀點．
該同學的兩個結(jié)論都是不全面（或錯誤、片面）的．
設(shè)磁感應(yīng)強度為B，線圈質(zhì)量為m，電阻為R，線圈下邊長為L，進入磁場時速度為v．
在這一時刻有：電動勢e=BLv，線圈內(nèi)感應(yīng)電流I=
e
R
，
受到的安培力FB=ILB=
B2L2v
R
，則：
（1）如果存在：FB=mg，即線圈進入磁場時速度為v0=
mgR
B2L2

說明線圈是勻速進入的．
可見：當線圈進入磁場時速度v＞v0，F(xiàn)B＞mg，線圈將減速進入；
當線圈進入磁場時速度v＜v0，F(xiàn)B＜mg，線圈將加速進入．
（2）由牛頓第二定律得，線圈進入磁場時的加速度
當v=v0時，a=0；
當v＜v0時，加速度的方向向下，
大小為：a=
mg-FB
m
=g-
B2L2
mR
v＜g
當v＞v0時，加速度方向向上，
大小為：a=
FB-mg
m
=
B2L2
mR
v-g
由上式看出，由于進入磁場的初速度v（或從不同高度自由下落）不同，加速度大小將會出現(xiàn)大于g，小于g，等于g三種情況．
答：（1）線圈可能勻速進入磁場，可能加速進入磁場，可能減速進入磁場．
（2）線圈的加速度可能小于g，可能大于g，可能等于g．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感應(yīng)電流大小由______定律來計算，而感應(yīng)電流的方向用楞次定律或______定則來判斷（內(nèi)容：伸開______手，使大拇指和其余四指______，讓磁感線從______進入，大拇指所指的方向是______的方向，四指所指的方向是______的方向）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，一矩形閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸ΟΟ′以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動，從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，則在0～
π
2ω
這段時間內(nèi)（　�。�
A．線圈中的感應(yīng)電流一直在增大
B．線圈中的感應(yīng)電流先增大后減小
C．穿過線圈的磁通量先增大后減小
D．穿過線圈的磁通量的變化率一直在減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

半徑為a的圓環(huán)電阻不計，放置在垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，環(huán)內(nèi)有一導體棒電阻為r，可以繞環(huán)勻速轉(zhuǎn)動，將電阻R、開關(guān)S連接在環(huán)和棒的O端，將電容器極板水平放置，并聯(lián)在R和開關(guān)S兩端，如圖所示．
（1）開關(guān)S斷開，極板間有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子恰好靜止，試判斷OM的轉(zhuǎn)動方向和角速度的大�。�
（2）當S閉合時，該帶電粒子以
1
4
g的加速度向下運動，則R是r的幾倍？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示金屬棒MN，在豎直放置的兩根平行導軌上無摩擦地下滑（導軌足夠長），導軌間串聯(lián)一個電阻，磁感強度垂直于導軌平面，棒和導軌的電阻不計，MN從靜止開始下落過程中，電阻R上消耗的最大功率為P，要使R消耗的電功率增大到4P，可采取的方法是（　　）
A．使MN的質(zhì)量增大到原來的2倍
B．使磁感強度B增大到原來的2倍
C．使磁感強度B減小到原來的一半
D．使電阻R的阻值減到原來的一半

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質(zhì)量為m=0.1kg粗細均勻的導線，繞制成閉合矩形線框，其中長LAC=50cm，寬LAB=20cm，豎直放置在水平面上．中間有一磁感應(yīng)強度B=1.0T，磁場寬度d=10cm的勻強磁場．線框在水平向右的恒力F=2N的作用下，由靜止開始沿水平方向運動，使AB邊進入磁場，從右側(cè)以v=1m/s的速度勻速運動離開磁場，整個過程中始終存在大小恒定的阻力Ff=1N，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動．求線框AB邊：
（1）離開磁場時感應(yīng)電流的大��；
（2）剛進入磁場時感應(yīng)電動勢的大小；
（3）穿越磁場的過程中安培力所做的總功．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，一邊長為a的正方形形閉合回路．虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右勻速進入磁場，邊長CD始終與MN垂直．從DB邊到達邊界開始到CA邊進入磁場為止，下列結(jié)論正確的是（　　）
A．感應(yīng)電流方向不變
B．CD段直導線始終不受安培力
C．感應(yīng)電動勢E=Bav
D．感應(yīng)電動勢平均值
.
E
=Bav

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，螺線管與相距L的兩豎直放置的導軌相連，導軌處于垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場中．金屬桿ab垂直導軌，桿與導軌接觸良好，并可沿導軌無摩擦滑動．螺線管橫截面積為S，線圈匝數(shù)為N，電阻為R1，管內(nèi)有水平向左的變化磁場．已知金屬桿ab的質(zhì)量為m，電阻為R2，重力加速度為g．不計導軌的電阻，不計空氣阻力，忽略螺線管磁場對桿ab的影響．
（1）為使ab桿保持靜止，求通過ab的電流的大小和方向；
（2）當ab桿保持靜止時，求螺線管內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B的變化率；
（3）若螺線管內(nèi)方向向左的磁場的磁感應(yīng)強度的變化率
△B
△t
=k（k＞0）．將金屬桿ab由靜止釋放，桿將向下運動．當桿的速度為v時，仍在向下做加速運動．求此時桿的加速度的大�。O(shè)導軌足夠長．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小B=0.5T的勻強磁場中，有一豎直放置的導體框架，框架寬l=0.4m，框架上端的電阻R=0.9Ω，磁場方向垂直于框架平面．阻值r=0.1Ω的導體棒ab沿框架向下以v=5m/s速度做勻速運動，不計框架電阻及摩擦．問：
（1）通過ab棒的電流是多大？方向如何？
（2）ab受到的安培力是多大？
（3）這個過程中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？

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