用同樣的材料、不同粗細(xì)導(dǎo)線繞成兩個面積均相同的正方形線圈Ⅰ和Ⅱ,使它們從離有理想界面的勻強(qiáng)磁場高度為h的地方同時自由下落,如圖所示,線圈平面與磁感線垂直,空氣阻力不計,則( 。
分析:根據(jù)牛頓第二定律、安培力公式F=
B2L2v
R
、電阻定律、密度公式結(jié)合,推導(dǎo)出線框的加速度的表達(dá)式,分析加速度與導(dǎo)線截面積的關(guān)系,判斷加速度的大小,分析線框的運(yùn)動情況,就能確定下落時間的關(guān)系.根據(jù)能量守恒定律分析線圈發(fā)熱量的關(guān)系.
解答:解:由v=
2gh
得知,兩個線圈進(jìn)入磁場時的速度相等.
根據(jù)牛頓第二定律得:mg-F=ma,得
線框進(jìn)入磁場時的加速度 a=g-
F
m

又安培力  F=
B2L2v
R

得:a=g-
B2L2v
mR

將R=ρ
4L
S
,m=ρ?4LS代入上式得:
  a=g-
B2v
16ρρ密

可見,上式各量都相同,則兩個線圈下落過程中加速度始終相同,運(yùn)動情況相同,故運(yùn)動時間相同,兩線圈同時落地.
根據(jù)能量守恒定律得:
  Q=mgH-
1
2
mv2
=m(gH-
1
2
v2
)=ρ?4LS(gH-
1
2
v2
),下落的總高度H和落地速度v都相同,密度相同,邊長L,可知發(fā)熱量與截面積S成正比,所以粗線圈發(fā)熱量大.故AC正確.BD錯誤.
故選:AC
點評:本題要牛頓第二定律、安培力公式 F=
B2L2v
R
、電阻定律、密度公式綜合研究,得到加速度的表達(dá)式,才能分析線圈的運(yùn)動情況關(guān)系,考查綜合應(yīng)用物理知識的能力.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

用同樣的材料、不同粗細(xì)導(dǎo)線繞成兩個質(zhì)量面積均相同的正方形線圈Ⅰ和Ⅱ,使它們從離有理想界面的勻強(qiáng)磁場高度為h的地方同時自由下落,如圖所示.線圈平面與磁感線垂直,空氣阻力不計,則( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:013

用同樣的材料、不同粗細(xì)導(dǎo)線繞成兩個質(zhì)量面積均相同的正方形線圈Ⅰ和Ⅱ,使它們從離有理想界面的勻強(qiáng)磁場高度為h的地方同時自由下落,如圖2所示.線圈平面與磁感線垂直,空氣阻力不計,則 [   ]

A、兩線圈同時落地,線圈發(fā)熱量相同;

B、細(xì)線圈先落到地,細(xì)線圈發(fā)熱量大;

C、粗線圈先落到地,粗線圈發(fā)熱量大;

D、兩線圈同時落地,細(xì)線圈發(fā)熱量大。

 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

用同樣的材料、不同粗細(xì)導(dǎo)線繞成兩個質(zhì)量面積均相同的正方形線圈Ⅰ和Ⅱ,使它們從離有理想界面的勻強(qiáng)磁場高度為h的地方同時自由下落,如圖所示.線圈平面與磁感線垂直,空氣阻力不計,則(  )
A.兩線圈同時落地,線圈發(fā)熱量相同
B.細(xì)線圈先落到地,細(xì)線圈發(fā)熱量大
C.粗線圈先落到地,粗線圈發(fā)熱量大
D.兩線圈同時落地,細(xì)線圈發(fā)熱量大
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科目:高中物理 來源:《第3章 電磁感應(yīng)》2012年單元測試卷(廣州七十一中)(解析版) 題型:選擇題

用同樣的材料、不同粗細(xì)導(dǎo)線繞成兩個質(zhì)量面積均相同的正方形線圈Ⅰ和Ⅱ,使它們從離有理想界面的勻強(qiáng)磁場高度為h的地方同時自由下落,如圖所示.線圈平面與磁感線垂直,空氣阻力不計,則( )

A.兩線圈同時落地,線圈發(fā)熱量相同
B.細(xì)線圈先落到地,細(xì)線圈發(fā)熱量大
C.粗線圈先落到地,粗線圈發(fā)熱量大
D.兩線圈同時落地,細(xì)線圈發(fā)熱量大

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