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4.如图所示,闭合小金属环从高为h的光滑曲面上无初速滚下,又沿曲面的另一侧上升,若图中磁场为匀强磁场,则环上升的高度=h;若为非匀强磁场,则环上升的高度应<h(填“>”“=”或“<”).

分析 闭合金属环在非匀强磁场中运动,穿过金属环的磁通量在变化,产生感应电流,机械能减小.环滚上的高度小于h.根据能量守恒定律分析机械能的损失与焦耳热的关系.

解答 解:若磁场为匀强磁场,则小金属环中无感应电流,所以小金属环的机械能守恒,环上升的高度等于h;
若磁场为非匀强磁场,则小金属环中磁通量发生变化,产生感应电流,所以小金属环的机械能通过感应电流做功转化为内能,环上升的高度应小于h.
故答案为:=,<

点评 本题根据能量守恒定律分析电磁感应现象,首先要确定有几种形式的能,其次分析能量如何转化.

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