如图所示,A、B为不同金属制成的正方形线框,导线粗细相同,A的边长是B的2倍,A的密度是B的1/2,A的电阻是B的4倍.当它们的下边在同一高度竖直下落,垂直进入如图所示的磁场时

◎ 题目

如图所示,A、B为不同金属制成的正方形线框,导线粗细相同,A的边长是B的2倍,A的密度是B的1/2,A的电阻是B的4倍.当它们的下边在同一高度竖直下落,垂直进入如图所示的磁场时,A框恰能匀速下落,那么;(1)B框进入磁场过程将作______运动(填“匀速”“加速”“减速”);(2)两线框全部进入磁场的过程中,A、B两线框消耗的电能之比为______.
魔方格

◎ 答案

(1)设A线框的边长为L,电阻为R,密度为ρ,截面积为S,则
A线框进入磁场后所受的安培力大小为 FA=
B2L2v
R
,重力为GA=mAg=ρ?4LS,A框进入磁场后匀速运动,重力与安培力平衡,则
  
B2L2v
R
=ρ?4LS,得B2Lv=4ρRS
对于线框B,进入磁场后所受的安培力大小为 FB=
B2(
L
2
)2v
1
4
R
=
B2L2v
R
,重力为GB=mBg=2ρ?4?
1
2
LS=4ρLS
可见,FB=GB,则重力与安培力也平衡,故B框进入磁场过程将作匀速运动.
(2)两线框全部进入磁场的过程中,线框消耗的电能等于重力势能,则
A、B两线框消耗的电能之比为mAgL:mBg?
L
2
=ρ?4LS?L:4ρLS?
L
2
=2:1.
故答案为:匀速,2:1.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,A、B为不同金属制成的正方形线框,导线粗细相同,A的边长是B的2倍,A的密度是B的1/2,A的电阻是B的4倍.当它们的下边在同一高度竖直下落,垂直进入如图所示的磁场时…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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