高中物理电磁感应
两个匝数不同,但边长、材料、质量均相同的正方形线圈,先后从匀强磁场外同一高度自由下落,垂直穿过磁场区域后落地,不计空气阻力,则它们( ) A.下落的时间相同,线圈产生的热量相同 B.下落的时间相同,细线圈产生的热量多 C.细线圈落地所用时间少,产生的热量多 D.粗线圈落地所用时间少,产生的热量多
设细线的截面是大的截面的1/N, 则长度为N倍,电阻为4倍,绕的匝数为两倍。下落过磁场产生的感生电动势是2倍,电流I=E/R,是1/2倍[因E大2倍,R大4倍]。所以安培力F=BIL [B 一样,I为1/2,L为2倍]所以F一样。因此下落时间一样。排除CD。 线圈产生的热量Q=IIRt[刚才已知t一样,又I为1/2,平方就是1/4,而R是4倍]故Q一样。 选A。
设粗线长l,横截面积为S,且细的截面为粗的1/s。由R=电阻率*l/s,推出它们受的安培力一样。由于线圈最后都会达到mg=F(安培力)的状态(假如落到磁场时速度很大,安培力大于重力则减速向下运动,另一方面,由于速度再减小,所以它们会平衡。假如速度很小时你可以自己分析下)。根据动能守衡可知它们产生的热也相等,所以选A。
应该选B,道理很简单,我们可以把两个线圈都看成是数目不同的单个线圈组成,这样在下落的过程中,单个线圈的受力关系是相同的,重力和安培力两个力的合力产生加速度,则两线圈的加速度相同,但是发热不同,线圈圈数多的发热多。
答:当线框全部进入磁场前,就已经达到了各自的稳定速度,也就是匀速运动,此时物体的重力等于安培力 mg=BIL=B^2L^2V/R V=mgR/B^2L^2 由于是两...详情>>