问题标题:
【(2014•武汉模拟)如图所示,a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域,a的下端离水平地面的高度比b高一些.甲、乙是两个完全相同的闭合正方形导线框,分别】
问题描述:
(2014•武汉模拟)如图所示,a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域,a的下端离水平地面的高度比b高一些.甲、乙是两个完全相同的闭合正方形导线框,分别位于a、b的正上方,两线框的下端离地面的高度相同.两线框由静止同时释放,穿过磁场后落到地面,下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直.下列说法正确的是()
A.甲线框先落地
B.乙线框先落地
C.穿过磁场的过程中,乙线框产生的热量较少
D.穿过磁场的过程中,两线框产生的热量相同
刘书志回答:
先比较甲、乙线框落地时速度的大小:乙线框进入磁场时速度较大,安培力较大,线框克服安培力做功较多,即产生的热量较多;根据能量守恒定律得知乙线框落地时的速度较小,v乙<v甲.
线框穿过磁场区域过程受到的安培力是变力,设受到的平均安培力为F,穿过磁场的时间为△t,下落全过程的时间为t,落地速度为v.
对全过程,由动量定理得:
mgt-F△t=mv
而F△t=BIL△t=BLq,则得:mgt-BLq=mv
又感应电荷量为:q=△ΦR
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