如图所示,在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈,从相同的高度由静止开始同时释放,三个线圈都是用相同的金属材料制成的边

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  • 解题思路:A线圈有一个缺口,进入磁场后,不产生感应电流,不受安培力作用,只受重力,加速度等于g.而B、C线圈是闭合的,进入磁场后,产生感应电流,线圈受到竖直向上的安培力作用,根据牛顿第二定律研究BC加速度的关系,再分析下落时间的关系.

    A线圈进入磁场后,不产生感应电流,线圈不受安培力作用,只受重力,加速度等于g.而B、C线圈是闭合的,进入磁场后,产生感应电流,线圈受到竖直向上的安培力作用,加速度小于g,则A线圈最先落地.

    设B、C线圈的边长为L,横截面积为S,电阻率为ρ电,密度为ρ密,质量为m,进入磁场后速度为v时加速度为a,

    根据牛顿第二定律得  mg-

    B2L2v

    R=ma,a=g-

    B2L2v

    mR=g-

    B2L2v

    ρ密•4LS•ρ电

    4L

    S=g-

    B2v

    16ρ密•ρ电,可知a与横截面积S无关,所以B、C线圈同时落地.

    故选BD

    点评:

    本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律;安培力.

    考点点评: 本题难点在于分析BC加速度与横截面积无关,要将质量和电阻细化,是解题的关键.

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