Question

6．如图所示，竖直面内的虚线上方是一匀强磁场B，从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回原处，运动过程中线圈平面保持在竖直平面内，不计空气阻力，则（　　）

• A． 上升过程克服磁场力做的功大于下降过程克服磁场力做的功
• B． 上升过程克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功
• C． 上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率
• D． 上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力的平均功率

Answer 1

分析 线圈进入磁场，在先上升又落回到原处地过程中，由于安培力一直做负功，线圈的机械能减小转化为内能，经过同一点时线圈上升的速度大于下降速度，上升时安培力的大小大于下降时安培力的大小．根据安培力大小关系确定上升和下降两个过程克服磁场力做功关系．根据上升与下降过程速度关系，确定运动时间关系，判断上升与下降过程重力功率关系．

解答 解：A、B，在线圈先上升又落回到原处地过程中，由于电磁感应产生电能，线圈的机械能减小转化为内能，经过同一点时，上升的速率大于下降速率，则上升时所受的安培力的大小大于下降时安培力的大小．而两个过程位移大小相等，因此上升过程中线圈克服磁场力做的功大于下降过程中克服磁场力做的功．故A正确，B错误；
C、D由于经过同一点时线圈上升的速度大于下降速度，而上升和下降两个过程位移大小相等，所以上升过程的平均速度大于下降的平均速度，则上升的时间小于下降的时间，由于高度相等，上升过程中克服重力做功与下降过程中重力做功相等，由公式P=$\frac{W}{t}$则知上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率．故C正确，D错误．
故选：AC

点评 本题类似于有空气阻力的竖直上抛，分析清楚线圈运动过程是正确解题的关键，线圈进入或离开磁场过程中，线圈受到磁场力作用，克服安培力做功，机械能转化为电能，线圈机械能减少，线圈下落经过同一位置时速度小于上升过程的速度，下落过程克服安培力做功小于上升过程克服安培力做功．