Question

在平行于水平地面的有界勻強磁場上方有三個單匝線圈A、B、C，從同一高度由靜止開始同時釋放，磁感線始終與線圈平面垂直，三個線圈都是由相同的金屬材料制成的正方形，A線圈有一個小缺口，B和C都閉合，但B的橫截面積比C的大，如圖所示，下列關于它們落地時間的判斷，正確的是(　　)

A．A、B、C同時落地                 B． A最早落地
C．B和C在A之前同時落地            D． A和C在B之前同時落地

Answer 1

B

電磁感應中的力學問題．
分析：A線圈有一個缺口，進入磁場后，不產生感應電流，不受安培力作用，只受重力，加速度等于g．而B、C線圈是閉合的，進入磁場后，產生感應電流，線圈受到豎直向上的安培力作用，根據牛頓第二定律研究BC加速度的關系，再分析下落時間的關系．
解：A線圈進入磁場后，不產生感應電流，線圈不受安培力作用，只受重力，加速度等于g．而B、C線圈是閉合的，進入磁場后，產生感應電流，線圈受到豎直向上的安培力作用，加速度小于g，則A線圈最先落地．
設B、C線圈的邊長為L，橫截面積為S，電阻率為ρ_電，密度為ρ_密，質量為m，進入磁場后速度為v時加速度為a，
根據牛頓第二定律得　，　。可知a與橫截面積S無關，所以B、C線圈同時落地．