Question

(2010年高考安徽卷)如图9－1－13所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等

(2010年高考安徽卷)如图9－1－13所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)．两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v 1 、v 2 ，在磁场中运动时产生的热量分别为Q 1 、Q 2 .不计空气阻力，则(　　) 图9－1－13 A．v 1 <v 2 ，Q 1 < Q 2 　　　　　 B．v 1 ＝v 2 ，Q 1 ＝Q 2 C．v 1 <v 2 ，Q 1 >Q 2 D．v 1 ＝v 2 ，Q 1 < Q 2

Answer 1

D

选D.由于从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v，切割磁感线产生感应电流同时受到磁场的安培力F＝ ，又R＝ρ  (ρ为材料的电阻率，l为线圈的边长)，所以安培力F＝ ，此时加速度a＝g－ ，且m＝ρ 0 S·4l(ρ 0 为材料的密度)，所以加速度a＝g－ 是定值，线圈Ⅰ和Ⅱ同步运动，落地速度相等v 1 ＝v 2 .由能量守恒可得：Q＝mg(h＋H)－ mv 2 (H是磁场区域的高度)，Ⅰ为细导线，m小，产生的热量小，所以Q 1 < Q 2 .正确选项为D.