Question

在平行于水平地面的有界匀强磁场上方，有三个单匝线框ABC，从静止开始同时释放，磁感线始终与线框平面垂直.三个线框都是由相同的金属材料做成的相同正方形，其中A不闭合，有个小缺口；BC都是闭合的，但B的横截面积比C的大，如图2-13所示.下列关于它们的落地时间的判断正确的是 (    )

图2-13

A.A、B、C同时落地               B.A最迟落地

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

Answer 1

D  解析：  A中无感应电流，在进入和穿出磁场的过程中只受重力作用；B、C在进入和穿出磁场的过程中都有感应电流产生，都受向上的安培力作用，下落的加速度小于重力加速度，所以比A要晚落地；设线圈的边长为l，导线的横截面积为S，材料的密度为δ，电阻率为ρ，进入或穿出时的速度为v，磁感应强度为B，则线圈中产生的感应电动势为E=Blv，感应电流为I=，电阻为R=ρ，安培力为F=BIl，由牛顿第二定律加速度为a=，线圈的质量为m=δS4l.将上述方程整理后得：a=g-.加速度与导线的粗细无关.故B、C同时落地.