Question

【題目】圖中四個物體由六個金屬圓環組成，圓環所用材質和半徑都相同，2環較細，其余五個粗環粗細相同，3和4分別由兩個相同粗環焊接而成，在焊點處沿兩環環心連線方向割開一個小缺口（假設缺口處對環形、質量和電阻的影響均不計）。四個物體均位于豎直平面內，空間存在著方向水平且與環面垂直、下邊界為過MN的水平面的勻強磁場，1、2、3的下邊緣均與MN相切，4的兩環環心連線豎直，小缺口位于MN上。己知圓環的半徑遠大于導線的直徑。現將四個物體同時由靜止釋放，則（ ）

A.1先于2離開磁場

B.離開磁場時2的速度大于3的速度

C.在離開磁場的過程中，3產生的焦耳熱是1產生的焦耳熱的2倍

D.在離開磁場的過程中，通過導線橫截面的電量，1和4一樣多

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．把粗線框看成n個細線框疊合而成，則每個線框進入磁場的過程中情況完全相同，故線圈1、2的運動狀態一定相同，離開磁場時間一定相等，故A錯誤；

B．比較線圈3和1，兩環互相獨立和互相連通比較，電流不變，因此離開磁場速度相等即

又

故離開磁場2、3速度相等，故B錯誤；

C．由能量守恒可得

(R是圓環半徑)，3的質量是1的2倍，產生的熱量是1的2倍，故C正確；

D．根據

可知，由于1的電阻比4小，但磁通量變化相同，故通過導線1橫截面的電量多，故D錯誤。

故選C。