如图所示，空间存在有界的匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁场的上下边界水平，宽度为L；一边长为L的正方形线框自磁场边界上方某处自由下落，线框自开始进入磁场区域到全部离开磁场

Question

如图所示，空间存在有界的匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁场的上下边界水平，宽度为L；一边长为L的正方形线框自磁场边界上方某处自由下落，线框自开始进入磁场区域到全部离开磁场区域的过程中，下列关于线框速度和感应电流随时间变化的图象可能正确的是（线框下落过程中始终在同一竖直平面内，且底边保持与磁场边界平行）（　　）

A.

B.

C.

D.

Answer 1

A、设金属框的电阻为R，如果进入磁场时安培力与重力相等，即mg=BIL=(B2L2v)/(R)，则线框穿出磁场的过程中速度不变，A正确；
B、如果线框进入磁场时安培力小于重力，则速度增大的过程中，安培力增大，根据牛顿第二定律可得mg-F_安=ma，则线框加速运动的过程中加速度逐渐减小，速度图象的斜率减小，B错误；
C、如果线框进入磁场时安培力大于重力，则进入磁场做减速运动，根据欧姆定律可得i=(E)/(R)=(BL(v0-at))/(R)=(BLv0)/(R)-(BLa)/(R)t，由于a逐渐减小，所以图象的斜率逐渐减小，C错误；
D、如果线框进入磁场时安培力小于重力，则进入磁场做加速运动，根据欧姆定律可得i=(E)/(R)=(BL(v0+at))/(R)=(BLv0)/(R)+(BLa)/(R)t，由于a逐渐减小，所以图象的斜率逐渐减小，当安培力等于重力时做匀速直线运动；D正确；
故选：AD．