Question

如圖所示，abcd為一邊長為l、具有質(zhì)量的剛性正方形導(dǎo)線框，位于水平面內(nèi)，回路中的電阻為R．虛線表示一勻強(qiáng)磁場區(qū)域的邊界，它與ab邊平行，磁場區(qū)域的寬度為2l，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如右圖．線框在一垂直于ab邊的水平恒力F的作用下，沿光滑水平面運(yùn)動，直到通過磁場區(qū)域．已知ab邊剛進(jìn)入磁場時，線框便改作勻速運(yùn)動，此時通過線框的電流大小為i．設(shè)以i的方向?yàn)殡娏鞯恼�方向，則下列圖象中能較準(zhǔn)確地反映電流i隨ab邊的位置坐標(biāo)x變化的曲線可能是（ ）
A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：線框進(jìn)入磁場時做勻速直線運(yùn)動，拉力等于安培力，此時電流為定值，完全進(jìn)入磁場后，做勻加速直線運(yùn)動，通過閉合電路德磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流．出磁場時，此時安培力大于拉力，線框做加速度逐漸減小的變減速直線運(yùn)動．
解答：解：在0～L位移內(nèi)，線框做勻速直線運(yùn)動，電動勢不變，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針方向，大小不變．
    在L～2L位移內(nèi)，通過線框的磁通量不變，感應(yīng)電流為零，線框在拉力的作用下做勻加速直線運(yùn)動．
    在2L～3L位移內(nèi)，線框出磁場，初速度大于進(jìn)磁場的速度，所以安培力大于拉力，線框做減速運(yùn)動，加速度逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零，則會做勻速直線運(yùn)動，若做勻速運(yùn)動時電流的大小與進(jìn)磁場時電流大小相等，但方向相反．故D正確，A、B、C錯誤．
故選D．
點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵會根據(jù)線框的受力狀況判斷線框的運(yùn)動狀況，以及知道線框出磁場的末速度不會小于進(jìn)磁場的速度，則出磁場時感應(yīng)電流不會小于進(jìn)磁場時的感應(yīng)電流．因?yàn)楫?dāng)加速度減小到零，又會做勻速運(yùn)動．