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如图,甲、乙两个完全相同的线圈,在距地面同一高度处由静止开始释放,A、B是边界范围、磁感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场,只是A的区域比B的区域离地面高一些,两线圈下

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如图,甲、乙两个完全相同的线圈,在距地面同一高度处由静止开始释放,A、B是边界范围、磁感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场,只是A的区域比B的区域离地面高一些,两线圈下落时始终保持线圈平面与磁场垂直,则(  )

A..甲先落地
B.乙先落地
C.二者同时落地
D.无法确定
▼优质解答
答案和解析
先比较甲、乙线框落地时速度的大小:乙线框进入磁场时速度较大,安培力较大,线框克服安培力做功较多,即产生的热量较多;根据能量守恒定律得知乙线框落地时的速度较小.
线框穿过磁场区域过程受到的安培力是变力,设受到的平均安培力为F,穿过磁场的时间为△t,下落全过程的时间为t,落地速度为v.
对全过程,由动量定理得:
mgt-F△t=mv
而F△t=BIL△t=BLq,又感应电荷量 q=
△Φ
R
,因为磁通量△Φ相同,通过线框截面的电荷量相等,则两个下落过程线框所受的安培力冲量相同.
因为v<v,所以t<t,即乙线框先落地,故B正确,ACD错误.
故选:B.
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