Question

8．如圖所示，在xOy平面內(nèi)有一長為L的金屬矩形線框abcd，在空間存在著垂直于xOy平面向里的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小只隨x值而變化．初始時(shí)線框的bc邊與y軸重合．現(xiàn)從靜止開始用恒定拉力拉著線框通過磁場(chǎng)，若線框在進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的最初一段距離L內(nèi)，線框做勻加速運(yùn)動(dòng)，則在x₀≤x≤L（其中x₀=$\frac{L}{4}$）的范圍內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨x變化關(guān)系圖最接近（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 線框始終做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合力是恒力．線框受到拉力和安培力作用，拉力恒定，則安培力也要恒定．根據(jù)速度與安培力的關(guān)系，分析B與x的關(guān)系，選擇圖象．

解答 解：設(shè)線框bc邊所安培力大小F_安．
安培力：F_安=BIl=$\frac{{B}^{2}{l}^{2}v}{R}$，
由v²-v₀²=2ax得：v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+2ax}$，
解得：F_安=$\frac{{B}^{2}{l}^{2}}{R}$$\sqrt{{v}_{0}^{2}+2ax}$，
根據(jù)牛頓第二定律得：F-F_安=ma，
即：F-$\frac{{B}^{2}{l}^{2}}{R}$$\sqrt{{v}_{0}^{2}+2ax}$=ma，
解得：B=$\sqrt{\frac{（F-ma）R}{{l}^{2}\sqrt{{v}_{0}^{2}+2ax}}}$，
由題意可知：F、m、a、R、l均一定，
則當(dāng)x增大時(shí)，B減�。�故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題屬于電磁感應(yīng)中動(dòng)態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵是分析安培力與速度的關(guān)系，再確定B與x的關(guān)系．