Question

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．乙线框先落地

B．两线框同时落地

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

Answer

A

【解析】

试题分析：由于乙下边进入磁场时速度比甲大，这样乙的感应电流就比甲大，故同时受到向上的安培力乙也比甲大，那么乙在磁场进出时的加速度比甲小，在进出磁场过场中乙的加速度小，即乙的速度变化率小于甲，所以落地时甲的速度较大，那么甲落地的动能较大，由于两线圈原来的机械能是相同的，由能量守恒可知，所以甲在线圈中产生的热量较小，故C、D都是不对的；对线框穿越磁场的整个过程运用动量定理得：m△v=-BLQ+mgt，由于通过线圈的电荷量Q=是不变的，故线框下落的时间t只与速度的变化量有关，由于甲线框的速度变化量大于乙，故甲下落时所用的时间比乙大，故乙线框先落地，A是正确的。

考点：能量守恒定律，牛顿第二定律，动量定理，速度的变化等。