Question

如圖所示，a、b是邊界范圍、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向都相同的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，a的下端離水平地面的高度比b高一些。甲、乙是兩個(gè)完全相同的閉合正方形導(dǎo)線(xiàn)框，分別位于a、b的正上方，兩線(xiàn)框的下端離地面的高度相同。兩線(xiàn)框由靜止同時(shí)釋放，穿過(guò)磁場(chǎng)后落到地面，下落過(guò)程中線(xiàn)框平面始終保持與磁場(chǎng)方向垂直。下列說(shuō)法正確的是

A．乙線(xiàn)框先落地

B．兩線(xiàn)框同時(shí)落地

C．穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，乙線(xiàn)框產(chǎn)生的熱量較少

D．穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，兩線(xiàn)框產(chǎn)生的熱量相同

Answer 1

A

試題分析：由于乙下邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度比甲大，這樣乙的感應(yīng)電流就比甲大，故同時(shí)受到向上的安培力乙也比甲大，那么乙在磁場(chǎng)進(jìn)出時(shí)的加速度比甲小，在進(jìn)出磁場(chǎng)過(guò)場(chǎng)中乙的加速度小，即乙的速度變化率小于甲，所以落地時(shí)甲的速度較大，那么甲落地的動(dòng)能較大，由于兩線(xiàn)圈原來(lái)的機(jī)械能是相同的，由能量守恒可知，所以甲在線(xiàn)圈中產(chǎn)生的熱量較小，故C、D都是不對(duì)的；對(duì)線(xiàn)框穿越磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)量定理得：m△v=-BLQ+mgt，由于通過(guò)線(xiàn)圈的電荷量Q=是不變的，故線(xiàn)框下落的時(shí)間t只與速度的變化量有關(guān)，由于甲線(xiàn)框的速度變化量大于乙，故甲下落時(shí)所用的時(shí)間比乙大，故乙線(xiàn)框先落地，A是正確的。