Question

如圖所示，空間存在一有邊界的條形勻強磁場區域，磁場方向與豎直平面（紙面）垂直，磁場邊界的間距為。一個質量為、邊長也為的正方形導線框沿豎直方向運動，線框所在平面始終與磁場方向垂直，且線框上、下邊始終與磁場的邊界平行。時刻導線框的上邊恰好與磁場的下邊界重合（圖中位置Ⅰ），導線框的速度為。經歷一段時間后，當導線框的下邊恰好與磁場的上邊界重合時（圖中位
置Ⅱ），導線框的速度剛好為零。此后，導線框下落，經過一段時間回到初始位置Ⅰ。則   （   ）

A．上升過程中，導線框的加速度逐漸增大

B．下降過程中，導線框的加速度逐漸增大

C．上升過程中，合力做的功與下降過程中合力做的功相等

D．上升過程中，克服安培力做的功比下降過程中的多

Answer 1

D

試題分析：在導線框的上邊在磁場中運動時，由于穿過線圈的磁通量增大，所以產生的安培力向下，當導線框的下邊做切割磁感線運動時，由于穿過線圈的磁通量減小，所以產生的安培力向下，線框還受到豎直向下的重力作用，所以加速度向下，物體做減速運動，由于速度在減小，所以安培力在減小，故線框向下的合力在減小，所以加速度在減小，A錯誤；
下降過程中，根據楞次定律可得受到的安培力向上，重力大于安培力，所以加速度向下，合力向下，速度越來越大，安培力越來越大，所以向下的合力減小，故加速度減小，B錯誤
根據可得上升和下降過程中合力不同，所以做功不同，C錯誤；
由于上升和下降過程中需要克服安培力做功，所以系統產生熱能，故在上升和下降的同一位置時上升的速度大于下降的速度，故上升過程中平均安培力大于下降過程中的平均安培力，所以上升過程中，克服安培力做的功比下降過程中的多，D正確；
故選D
點評：做本題的關鍵是對兩條邊在磁場中運動時，受到的安培力的變化進行分析