Question

如圖所示abcd為一邊長(zhǎng)l、具有質(zhì)量的正方形剛性導(dǎo)線框，位于水平面內(nèi)，bc邊中串接有電阻R，導(dǎo)線的電阻不計(jì)．虛線表示一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的邊界，它與線框的ab邊平行，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為2l，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下．線框在一垂直于ab邊的水平恒定拉力F作用下沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，直至通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域．已知ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框便為勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)通過(guò)R的電流大小為i，則從導(dǎo)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，流過(guò)電阻R的電流i的大小隨ab邊的位置坐標(biāo)x變化的圖線可能是（ ）

A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力等于安培力，此時(shí)電流為定值，完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)閉合電路德磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流．出磁場(chǎng)時(shí)，此時(shí)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(dòng)．
解答：解：在0～L位移內(nèi)，線框做勻速直線運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)勢(shì)不變，大小不變．
    在L～2L位移內(nèi)，通過(guò)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(dòng)．
    在2L～3L位移內(nèi)，線框出磁場(chǎng)，初速度大于進(jìn)磁場(chǎng)的速度，所以安培力大于拉力，線框做減速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸減小，若當(dāng)加速度減小到零，則會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電流的大小與進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)電流大小相等，
當(dāng)加速度還沒(méi)有減小到零時(shí)，導(dǎo)線框即將離開(kāi)磁場(chǎng)，此時(shí)導(dǎo)線框的速度大于進(jìn)磁場(chǎng)的速度，所以此時(shí)的電流大于進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)電流大小．
故B、C正確，A、D錯(cuò)誤．
故選BC．
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵會(huì)根據(jù)線框的受力狀況判斷線框的運(yùn)動(dòng)狀況，以及知道線框出磁場(chǎng)的末速度不會(huì)小于進(jìn)磁場(chǎng)的速度，則出磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流不會(huì)小于進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的感應(yīng)電流．因?yàn)楫?dāng)加速度減小到零，又會(huì)做勻速運(yùn)動(dòng)．