题目内容
14．
用同种材料、粗细不同的两段导线做成两个正方形线圈I和Ⅱ，已知线圈I的边长为L，Ⅱ的边长为2L，两线圈的质量相等．在地面上方H（H＞2L）范围内有水平方向的匀强磁场．现让两线圈从磁场上方h（如图）处同时由静止开始下落，已知线圈I进入磁场时刚好匀速运动，运动过程中线圈平面始终与磁场垂直，不计空气阻力，则（ ）| A． | 线圈II进入磁场时也匀速运动 | B． | 两线圈落地速度相同 | ||
| C． | 两线圈同时落地 | D． | 通过两线圈的电荷量相同 |
分析 线框进入磁场后，受重力和安培力，根据牛顿第二定律，结合切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律求出加速度的表达式，比较加速度的大小，完全进入磁场后，做匀加速直线运动，结合线框的运动规律，比较线框的运动时间．根据q=$\frac{△Φ}{R}$分析电荷量的关系．
解答 解：A、线圈下边进入磁场时速度为 v=$\sqrt{2gh}$，由于线圈I进入磁场时做匀速运动，故有：
mg=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$
而R=ρ$\frac{L}{S}$，m=ρ′4LS
故有：B2v=16gρρ′
由于线圈Ⅰ和Ⅱ分别用同样的导线绕制而成，从同一高度同时由静止释放，刚进入磁场时的速度相同，密度和电阻率相同，与边长无关，所以线圈Ⅱ也做一段时间的匀速运动，故A正确；
B、当线圈完全进入磁场后磁通量不变，没有感应电流产生，不受安培力，只受重力，做加速度为g的匀加速运动，由于线圈Ⅰ先做匀加速运动，匀加速运动的位移较大，则落地时速度较大，故B错误．
C、每个线圈都进入磁场先匀速后自由落体，而总高度相同，故线圈Ⅰ先到达地面，故C错误．
D、通过线圈Ⅰ的电荷量 q1=$\frac{△Φ}{R}$=$\frac{B{L}^{2}}{ρ\frac{4L}{S}}$=$\frac{BLS}{4ρ}$，可知电荷量与线圈的边长成正比，则通过线圈Ⅱ的电荷量较多，故D错误．
故选：A．
点评 本题综合考查了切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律、能量守恒定律等知识，综合性较强，对学生的能力要求较高，需加强这方面的训练．
练习册系列答案
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5．
如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下．在将磁铁的S极插入线圈的过程中（ ）
如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下．在将磁铁的S极插入线圈的过程中（ ）| A． | 通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥 | |
| B． | 通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥 | |
| C． | 通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引 | |
| D． | 通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引 |
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6．
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如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同，下列说法正确的是（ ）| A． | 物体A和卫星C具有相同大小的加速度 | |
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3．
一物体在水平恒力F1的作用下，在水平面上做匀速直线运动．当对该物体另外施加一倾斜向下与F1在同一竖直平面内的恒定推力F2时，如图．关于该物体以后的运动情景描述正确的是（ ）
一物体在水平恒力F1的作用下，在水平面上做匀速直线运动．当对该物体另外施加一倾斜向下与F1在同一竖直平面内的恒定推力F2时，如图．关于该物体以后的运动情景描述正确的是（ ）| A． | 物体可能继续做匀速直线运动 | |
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