Question

6．如图，矩形闭合导体框的匀强磁场上方，当从磁场上方高H处静止释放，框下落过程形状不变，ab边始终与磁场水平边界OO’平行，导体框平面与磁场方向垂直，OO’下方磁场，磁场区域足够大，不计空气影响，导体框恰好匀速进入磁场；现从高于H处静止下落，用t₁、t₂分别表示导体框ab边和cd边刚进入磁场的时刻，则下列哪一个图象可能反映导体框下落过程中速度v随时间t变化的规律（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 线框进入磁场前先做自由落体运动，进入磁场时，若安培力大于重力，则线框做加速度逐渐减小的减速运动，在cd边未进入磁场时，若加速度减为零，则做匀速运动，cd边进入磁场后做匀加速直线运动．
若安培力小于重力，进入磁场做加速度减小的加速运动，在cd边未进入磁场时，若加速度减为零，则做匀速运动，cd边进入磁场后做匀加速直线运动．
若安培力等于重力，进入磁场做匀速直线运动，cd边进入磁场后做匀加速直线运动．

解答 解：A、线框先做自由落体运动，ab边进入磁场做减速运动，加速度应该是逐渐减小，而A图象中的加速度逐渐增大．故A错误．
B、线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后做减速运动，因为重力小于安培力，当加速度减小到零做匀速直线运动，cd边进入磁场做匀加速直线运动，加速度为g．故B正确．
C、线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力大于安培力，做加速度减小的加速运动，cd边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故C正确．
D、线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力等于安培力，做匀速直线运动，cd边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故D正确．
故选：BCD．

点评 解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动，结合安培力公式、切割产生的感应电动势公式进行分析．