Question

如圖，矩形閉合線框在勻強磁場上方，由不同高度靜止釋放，用t₁、t₂分別表示線框ab邊和cd邊剛進入磁場的時刻。線框下落過程形狀不變，ab邊始終保持與磁場水平邊界OO’平行，線框平面與磁場方向垂直。設OO’下方磁場磁場區(qū)域足夠大，不計空氣影響，則下列哪一個圖像不可能反映線框下落過程中速度v隨時間t變化的規(guī)律

A．

B．

C．

D．

Answer 1

A

t₁時刻ab邊未進入磁場前，線框只受重力作用做自由落體運動，t₂時刻全部進入磁場后線圈沒感應電流，不受安培力作用，線框繼續(xù)做自由落體運動。t₁時刻ab進入磁場時，線框受重力和向上的安培力作用，因，其安培力大小與線框速率有關，如果ab邊剛進入磁場時的安培力等于線框重力，則進入磁場后做勻速直線運動，其v-t圖象如選項D所示；如果ab邊剛進入磁場時的安培力小于線框重力，此時加速度大小,方向向下，線框做加速運動，因F增大，所以加速度減小，即線框做加速度減小的加速運動，其v-t圖象如選項C所示；如果ab邊剛進入磁場時的安培力大于線框重力，此時加速度大小,方向向上，線框做減速運動，因F減小，所以加速度減小，即線框做加速度減小的減速運動，直至勻速直線運動，其v-t圖象如選項B所示；選項A表示t₁時刻以后線框做加速度增大的減速運動，是不可能的。