均質均勻圓環半徑略大於圓柱體半徑，空間存在垂直於圓柱體表面沿半徑向外的磁場，圓環所在位置的磁感應強度大小為B。...

問題詳情：

均質均勻圓環半徑略大於圓柱體半徑，空間存在垂直於圓柱體表面沿半徑向外的磁場，圓環所在位置的磁感應強度大小為B。圓環的質量為m，半徑為r，給環以豎直向上的初速度v，圓環上升最大的高度為H，然後落回拋出點，此過程中（　　）

A．圓環先有擴張後有收縮趨勢

B．圓環上升時間比下降時間短

C．圓環上升過程和下降過程產生的熱量相同

D．圓環上升過程經過位置時的速度有可能大於

【回答】

B

【詳解】

A．圓環上升時，根據楞次定律可得，產生的感應電流的方向為逆時針方向；根據左手定則可得，圓環受到的安培力的方向向下；圓環下降時，根據楞次定律可得，產生的感應電流的方向為順時針方向；根據左手定則可得，圓環受到的安培力的方向向上；整個過程中，圓環既沒有擴張的趨勢，也沒有收縮的趨勢，故A錯誤；

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

C．圓環運動過程中因電磁感應產生熱量，機械能減小，因此圓環上升和下降經過同一位置時，下降時的速度小於上升時的速度，因此經過任一高度，上升時感應電流安培力大於下降時的安培力，圓環在上升過程克服安培力做功大於下落過程中克服安培力做功，因此圓環上升過程中產生熱量較大，故C錯誤。

D．若圓環上升過程做勻減速直線運動，則根據

解得經過位置時的速度為。實際上圓環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，經過位置時的速度小於，故D錯誤。

故選B。

知識點：牛頓第二定律

題型：選擇題