1.如图所示,一个铜质圆环,无初速度地自位置Ⅰ下落到位置Ⅱ,若圆环下落时其轴线与磁铁悬线重合,圆环面始终水平.位置Ⅰ与位置Ⅱ的高度差为h,则运动时间( B )
A.等于 B.大于
C.小于 D.无法判定
解析:由于电磁阻尼作用,阻碍铜质圆环的下落,所以下落时间大于,故B项正确.
2.一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环,用一根长为L的绝缘细绳悬挂于O点,离O点下方处有一宽度为、垂直纸面向里的匀强磁场区域,如图所示.现使圆环从与悬点O等高位置A处由静止释放(细绳张直,忽略空气阻力),摆动过程中金属环所在平面始终垂直磁场,则在达到稳定摆动的整个过程中金属环产生的热量是( C )
A.mgL B.mg
C.mg D.mg(L+2r)
解析:线圈在进入磁场和离开磁场时,磁通量发生变化,产生感应电流,机械能减少.最后线圈在磁场下面摆动,机械能守恒.在整个过程中减少的机械能转变为焦耳热,在达到稳定摆动的整个过程中,金属环减少的机械能为mg.
3.如图所示,四根等长的铝管和铁管(其中C中铝管不闭合,其他两根铝管和铁管均闭合)竖直放置在同一竖直平面内,分别将磁铁和铁块沿管的中心轴线从管的上端由静止释放,忽略空气阻力,则下列关于磁铁和铁块穿过管的运动时间的说法正确的是( A )
A.tA>tB=tC=tD B.tC=tA=tB=tD
C.tC>tA=tB=tD D.tC=tA>tB=tD
解析:A中闭合铝管不会被磁铁磁化,但当磁铁穿过铝管的过程中,铝管可看成很多圈水平放置的铝圈,据楞次定律知,铝圈将发生电磁感应现象,阻碍磁铁的相对运动;因C中铝管不闭合,所以磁铁穿过铝管的过程不发生电磁感应现象,磁铁做自由落体运动;铁块在B中铝管和D中铁管中均做自由落体运动,所以磁铁和铁块在管中运动时间满足tA>tC=tB=tD,A正确.