Question

【題目】均質(zhì)均勻圓環(huán)半徑略大于圓柱體半徑，空間存在垂直于圓柱體表面沿半徑向外的磁場，圓環(huán)所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。圓環(huán)的質(zhì)量為m，半徑為r，給環(huán)以豎直向上的初速度v，圓環(huán)上升最大的高度為H，然后落回拋出點，此過程中（　�。�

A.圓環(huán)先有擴(kuò)張后有收縮趨勢

B.圓環(huán)上升時間比下降時間短

C.圓環(huán)上升過程和下降過程產(chǎn)生的熱量相同

D.圓環(huán)上升過程經(jīng)過位置時的速度有可能大于

Answer 1

【答案】B

【解析】

A．圓環(huán)上升時，根據(jù)楞次定律可得，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向為逆時針方向；根據(jù)左手定則可得，圓環(huán)受到的安培力的方向向下；圓環(huán)下降時，根據(jù)楞次定律可得，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向為順時針方向；根據(jù)左手定則可得，圓環(huán)受到的安培力的方向向上；整個過程中，圓環(huán)既沒有擴(kuò)張的趨勢，也沒有收縮的趨勢，故A錯誤；

B．圓環(huán)在上升過程中，感應(yīng)電流安培力向下，合力為重力與安培力之和，而圓環(huán)下降過程中，感應(yīng)電流安培力向上，合力為重力和安培力之差，因此圓環(huán)上升時減速的加速度大小大于下降時加速的加速度大小，上升和下降位移相同，因此上升時間小于下落時間。故B正確；

C．圓環(huán)運動過程中因電磁感應(yīng)產(chǎn)生熱量，機(jī)械能減小，因此圓環(huán)上升和下降經(jīng)過同一位置時，下降時的速度小于上升時的速度，因此經(jīng)過任一高度，上升時感應(yīng)電流安培力大于下降時的安培力，圓環(huán)在上升過程克服安培力做功大于下落過程中克服安培力做功，因此圓環(huán)上升過程中產(chǎn)生熱量較大，故C錯誤。

D．若圓環(huán)上升過程做勻減速直線運動，則根據(jù)

解得經(jīng)過位置時的速度為。實際上圓環(huán)上升過程做加速度減小的減速運動，可知前半段速度減小快，經(jīng)過位置時的速度小于，故D錯誤。

故選B。