如图,在竖直向下的y轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场,磁感应强度均随位置坐标按B=Bo+ky(k为正常数)的规律变化.两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与y轴垂直,甲

◎ 题目

如图,在竖直向下的y轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场,磁感应强度均随位置坐标按B=Bo+ky(k为正常数)的规律变化.两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与y轴垂直,甲的初始位置高于乙的初始位置,两线框平面均与磁场垂直.现同时分别给两个线框一个竖直向下的初速度vl和v2,设磁场的范围足够大,且仅考虑线框完全在磁场中的运动,则下列说法正确的是(  )
A.运动中两线框所受磁场的作用力方向一定相同
B.若v1>v2,则开始时甲线框的感应电流一定大于乙线框的感应电流
C.若v1=v2,则开始时甲线框所受磁场的作用力小于乙线框所受磁场的作用力
D.若v1<v2,则最终达到各自稳定状态时甲线框的速度可能大于乙线框的速度
魔方格

◎ 答案

A、根据楞次定律,甲线框中产生顺时针方向的电流,乙线框中产生逆时针方向的电流,因为线框下边产生的磁场比上边的磁场强,下边所受的安培力大于上边所受的安培力,则安培力的方向与下边所受的安培力方向相同,根据左手定则,甲线框所受的安培力方向向上,乙线框所受的安培力方向向上.故A正确.
B、线框产生的电动势E=B2Lv-B1Lv=kL2v,与速度有关,若v1>v2,则开始时甲线框产生的电动势大于乙线框产生的电动势,则开始时甲线框的感应电流一定大于乙线框的感应电流.故B正确.
C、线框产生的电动势E=B2Lv-B1Lv=kL2v,开始时,两线框产生的感应电流大小相等.线框所受的安培力F=B2IL-B1IL=kIL2,知两线框所受的安培力相等.故C错误.
D、线框达到稳定状态时,重力与安培力平衡,有:mg=kIL2,又I=
E
R
=
kL2v
R
,所以mg=
k2L4v
R
,v=
mgR
k2L4
.知稳定时,两线框的速度相等.故D错误.
故选AB.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,在竖直向下的y轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场,磁感应强度均随位置坐标按B=Bo+ky(k为正常数)的规律变化.两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与y轴垂直,甲…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】,【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】,【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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