Question

如圖所示，一矩形線框以豎直向上的初速度進(jìn)入只有一 條水平邊界的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，進(jìn)入磁場后上升一段高度又落下離開磁場，運(yùn)動(dòng)中線框只受重力和磁場力，線框在向上、向下經(jīng)過圖中1、2位置時(shí)的速率按時(shí)間順序依次為v₁、v₂、v₃和v₄，則可以確定（ ）

A．v₁＞v₂
B．v₂＜v₃
C．v₃＜v₄
D．v₄＜v₁

Answer 1

【答案】分析：線框在磁場中運(yùn)動(dòng)過程中，受到重力和安培力作用，分析線框的運(yùn)動(dòng)情況，即可判斷速度的大小．
解答：解：A、線框進(jìn)入磁場的過程，受到重力和安培力兩個(gè)力作用，根據(jù)楞次定律：安培力阻礙導(dǎo)體與磁場的相對運(yùn)動(dòng)可知，安培力方向向下，線框做減速運(yùn)動(dòng)，可以確定v₁＞v₂．故A正確．
B、線框完全進(jìn)入磁場中，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，不受安培力，只受重力作用，機(jī)械能守恒，可以確定v₂=v₃．故B錯(cuò)誤．
C、線框穿出磁場的過程，線框所受的安培力向上，與重力的大小無法確定，可能大于重力，線框做減速運(yùn)動(dòng)，有v₃＞v₄．安培力可能小于重力，做加速運(yùn)動(dòng)，有v₃＜v₄．安培力可能等于重力，做勻速運(yùn)動(dòng)，有v₃=v₄．故C錯(cuò)誤．
D、整個(gè)過程中，線框中產(chǎn)生電能，機(jī)械能減小，可以確定v₄＜v₁．故D正確．
故選AD
點(diǎn)評：本題關(guān)鍵要根據(jù)線框的受力情況，來分析其運(yùn)動(dòng)情況，要考慮安培力與重力可能的關(guān)系進(jìn)行判斷．