Question

如圖3-6-12所示，甲、乙兩個完全相同的線圈，在距地面同一高度處由靜止開始釋放，A、B是邊界范圍、磁感應強度的大小和方向均完全相同的勻強磁場，只是A的區域比B的區域離地面高一些，兩線圈下落時始終保持線圈平面與磁場垂直.則（    ）

圖 3-6-12

A.甲先落地           B.乙先落地            C.二者同時落地           D.無法確定

Answer 1

B

解析:

先比較甲、乙線圈落地速度的大小，乙進入磁場時的速度較大，則安培力較大，克服安培力做功較多，即產生的焦耳熱較多.由能量守恒定律可知，乙線圈落地速度較小.

線圈穿過磁場區域時受到的安培力為變力，設受到的平均安培力為F，穿過磁場時間為Δt，下落全過程時間為t,落地時的速度為v,則全過程由動量定理得

mgt-FΔt=mv

而FΔt=BIL·Δt，I=

所以FΔt=

可見，兩下落過程安培力的沖量相等.

因為v_乙＜v_甲，所以t_乙＜t_甲

即乙線圈運動時間較短，先落地.