精英家教網(wǎng)在平行于水平地面的有界勻強磁場上方有三個單匝線圈A、B、C,從靜止開始同時釋放,磁感線始終與線圈平面垂直,三個線圈都是由相同的金屬材料制成的正方形,A線圈有一個小缺口,B和C都閉合,但B的橫截面積比C的大,如下圖所示,下列關(guān)于它們落地時間的判斷,正確的是( 。
A、A、B、C同時落地B、A最早落地C、B在C之后落地D、B和C在A之后同時落地
分析:A線圈有一個缺口,進入磁場后,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,不受安培力作用,只受重力,加速度等于g.而B、C線圈是閉合的,進入磁場后,產(chǎn)生感應(yīng)電流,線圈受到豎直向上的安培力作用,根據(jù)牛頓第二定律研究B、C加速度的關(guān)系,再分析下落時間的關(guān)系.
解答:解:AB、A線圈由于有一個缺口,進入磁場后,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,線圈不受安培力作用,只受重力,加速度等于g.
而B、C線圈是閉合的,進入磁場后,會產(chǎn)生感應(yīng)電流,線圈受到豎直向上的安培力作用,加速度小于g,則A線圈最早落地.
CD、設(shè)B、C線圈的邊長為L,橫截面積為S,電阻率為ρ,密度為ρ,質(zhì)量為m,進入磁場后速度為v時加速度為a,則根據(jù)牛頓第二定律得:mg-
B2L2v
R
=ma,
a=g-
B2L2v
mR
=g-
B2L2v
ρ?4LS?ρ?
4L
S
=g-
B2v
16ρρ
,可知a與橫截面積S無關(guān),所以B、C線圈同時落地.
故選:BD
點評:本題關(guān)鍵在于分析BC加速度與橫截面積無關(guān),要將線圈的質(zhì)量和電阻細化,從而得到加速度的關(guān)系.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在平行于水平地面的有理想邊界的勻強磁場上方,有三個大小相同的,且用相同的金屬材料制成的正方形線框,線框平面與磁場方向垂直.A線框有一個缺口,B、C線框都閉合但B線框?qū)Ь的橫截面積比C線框大.現(xiàn)將三個線框從同一高度由靜止開始同時釋放,下列關(guān)于它們落地時間的說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

在平行于水平地面的有界勻強磁場上方,有三個單匝線框ABC,從靜止開始同時釋放,磁感線始終與線框平面垂直.三個線框都是由相同的金屬材料做成的相同正方形,其中A不閉合,有個小缺口;BC都是閉合的,但B的橫截面積比C的大,如圖2-13所示.下列關(guān)于它們的落地時間的判斷正確的是 (    )

圖2-13

A.A、B、C同時落地               B.A最遲落地

C.B在C之后落地                  D.B和C在A之后落地

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013·天津紅橋二模,6題)如圖所示,在平行于水平地面的有理想邊界的勻強磁場上方, 有三個大小相同的,且用相同的金屬材料制成的正方形線框,線框平面與磁場方向垂直。A線框有一個缺口,B、C線框都閉合,但B線框?qū)Ь的橫截面積比C線框大,F(xiàn)將三個線框從同一高度由靜止開始同時釋放,下列關(guān)于它們落地時間的說法正確的是

    A.三個線框同時落地

    B.三個線框中,A線框最早落地

    C.B線框在C線框之后落地

    D.B線框和C線框在A線框之后同時落地

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科目:高中物理 來源:2012屆湖北省高二上學(xué)期期末考試物理試卷 題型:選擇題

在平行于水平地面的有界勻強磁場上方有三個單匝線圈A、B、C,從同一高度由靜止開始同時釋放,磁感線始終與線圈平面垂直,三個線圈都是由相同的金屬材料制成的正方形,A線圈有一個小缺口,B和C都閉合,但B的橫截面積比C的大,如圖所示,下列關(guān)于它們落地時間的判斷,正確的是(  )

A.A、B、C同時落地                  B. A最早落地

C.B和C在A之前同時落地            D. A和C在B之前同時落地

 

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