Question

3．如圖甲，線圈abcd從靜止自由下落開始計時，t₁時刻ab邊恰好以速度v₁勻速進入磁場，t₂時刻cd邊進入磁場，之后有一段時間線圈完全在磁場中運動，t₃時刻ab邊將離開磁場，t₄時刻cd到達磁場下邊界，線圈恰好受力平衡，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 線圈的速度時間圖象可能如圖乙所示
• B． 電流以逆時針方向為正，則線圈的電流時間圖象可能如圖丙所示
• C． 線圈進磁場過程和出磁場過程通過ab邊的電量相等
• D． 線圈進磁場過程和出磁場過程產(chǎn)生的焦耳熱相等

Answer 1

分析 分析線圈的受力情況，根據(jù)安培力隨速度的增大而增大，分析線圈的運動情況．根據(jù)楞次定律分析感應電流的方向，結(jié)合法拉第電磁感應定律、歐姆定律分析感應電流大小的變化．由q=$\frac{△Φ}{R}$分析電量關(guān)系．由能量守恒定律分析焦耳熱關(guān)系．

解答 解：A、t₁時刻ab邊進入磁場后做勻速運動，t₂時刻cd邊進入磁場后，線圈的磁通量不變，沒有感應電流產(chǎn)生，線圈只受重力做功，做勻加速運動．t₃時刻ab邊將離開磁場，此時速度大于線圈進入磁場時的速度，安培力大于重力，所以在t₃-t₄時間內(nèi)，線圈做減速運動，隨著速度的減小，安培力減小，合力減小，加速度減小，所以線圈做加速度減小的變減速運動，v-t圖象的斜率逐漸減�。�線圈離開磁場后做勻加速運動，所以線圈的速度時間圖象可能如圖乙所示，故A正確．
B、t₁-t₂時間內(nèi)，根據(jù)楞次定律判斷知，感應電流沿逆時針方向，為正．在t₂-t₃時間內(nèi)，沒有感應電流．在t₃-t₄時間內(nèi)，根據(jù)楞次定律知，感應電流沿順時針方向，為負．由I=$\frac{BLv}{R}$，v減小，則I減小，可知，線圈的電流時間圖象可能如圖丙所示，故B正確．
C、線圈進磁場過程和出磁場過程磁通量的變化量相等，由q=$\frac{△Φ}{R}$知，通過ab邊的電量相等，故C正確．
D、線圈進磁場過程產(chǎn)生的焦耳熱等于線圈重力勢能的減小量．和出磁場過程產(chǎn)生的焦耳熱等于線圈重力勢能的減小量和動能減小量之和，所以出磁場過程產(chǎn)生的焦耳熱多，故D錯誤．
故選：ABC

點評 解決本題的關(guān)鍵通過圖線理清線框在整個過程中的運動規(guī)律，要掌握電量的經(jīng)驗表達式q=$\frac{△Φ}{R}$，并能靈活運用．