◎ 题目

如图所示，在竖直平面内，一个线圈从某高度自由落下，在下方存在水平方向的匀强磁场，某同学对线圈进入磁场的过程做出如下分析：在进入过程，线圈中产生感应电流，磁场对感应电流存在安培力作用，方向竖直向上，阻碍线圈进入磁场．从而得出下列两个结论： （1）线圈是减速进入磁场的； （2）在进入过程中，线圈的加速度大小将小于重力加速度． 请你对该同学的结论是否正确提出自己的观点．要求：适当假设物理量（用符号表示），通过计算分析来说明你自己的观点．

◎ 答案

该同学的两个结论都是不全面（或错误、片面）的． 设磁感应强度为B，线圈质量为m，电阻为R，线圈下边长为L，进入磁场时速度为v． 在这一时刻有：电动势e=BLv，线圈内感应电流I= e R ， 受到的安培力FB=ILB= B2L2v R ，则： （1）如果存在：FB=mg，即线圈进入磁场时速度为v0= mgR B2L2 说明线圈是匀速进入的． 可见：当线圈进入磁场时速度v＞v0，FB＞mg，线圈将减速进入； 当线圈进入磁场时速度v＜v0，FB＜mg，线圈将加速进入． （2）由牛顿第二定律得，线圈进入磁场时的加速度 当v=v0时，a=0； 当v＜v0时，加速度的方向向下， 大小为：a= mg-FB m =g- B2L2 mR v＜g 当v＞v0时，加速度方向向上， 大小为：a= FB-mg m = B2L2 mR v-g 由上式看出，由于进入磁场的初速度v（或从不同高度自由下落）不同，加速度大小将会出现大于g，小于g，等于g三种情况． 答：（1）线圈可能匀速进入磁场，可能加速进入磁场，可能减速进入磁场． （2）线圈的加速度可能小于g，可能大于g，可能等于g．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，在竖直平面内，一个线圈从某高度自由落下，在下方存在水平方向的匀强磁场，某同学对线圈进入磁场的过程做出如下分析：在进入过程，线圈中产生感应电流，磁场对感应…”主要考查了你对  【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。