题目内容
在平行于水平地面的有界匀强磁场上方,有三个单匝线框ABC,从静止开始同时释放,磁感线始终与线框平面垂直.三个线框都是由相同的金属材料做成的相同正方形,其中A不闭合,有个小缺口;BC都是闭合的,但B的横截面积比C的大,如图2-13所示.下列关于它们的落地时间的判断正确的是 ( )图2-13
A.A、B、C同时落地 B.A最迟落地
C.B在C之后落地 D.B和C在A之后落地
D 解析: A中无感应电流,在进入和穿出磁场的过程中只受重力作用;B、C在进入和穿出磁场的过程中都有感应电流产生,都受向上的安培力作用,下落的加速度小于重力加速度,所以比A要晚落地;设线圈的边长为l,导线的横截面积为S,材料的密度为δ,电阻率为ρ,进入或穿出时的速度为v,磁感应强度为B,则线圈中产生的感应电动势为E=Blv,感应电流为I=,电阻为R=ρ
,安培力为F=BIl,由牛顿第二定律加速度为a=
,线圈的质量为m=δS
.加速度与导线的粗细无关.故B、C同时落地.
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A、A、B、C同时落地 | B、A最早落地 | C、B在C之后落地 | D、B和C在A之后同时落地 |