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如右圖所示,一根很長的豎直放置的圓柱形磁鐵產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的輻射狀磁場(磁場方向都是水平向外的),一個(gè)與磁鐵同軸的圓形鋁環(huán),半徑為R,在磁場中由靜止開始下落,并且圓環(huán)平面在下落過程中始終保持水平.已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,繞制圓環(huán)的鋁線密度為d,電阻率為ρ,那么圓環(huán)下落的穩(wěn)定速度為多少?
dgρ/B2
設(shè)鋁線的質(zhì)量為m、截面積為S,鋁環(huán)在下落過程中,切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,由右手定則知,方向?yàn)轫槙r(shí)針,根據(jù)左手定則知,鋁環(huán)受向上的安培力,且v↑,r↑,F(xiàn)A↑,當(dāng)?mg=FA時(shí),a=0,鋁環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng),則由法拉第電磁感應(yīng)定律,E=BLv=B·2πR·v ①,由閉合電路歐姆定律, ②,由電阻定律,鋁環(huán)電阻為R′= ③,由平衡條件,mg=BIL=BI·2πR ④,又m=V·d=2πR·Sd ⑤,解得v=.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于電磁感應(yīng),下列說法不正確的有(     )
A. 閉合回路中的磁通量變化時(shí)就有感應(yīng)電流,停止變化感應(yīng)電流就消失
B. 之所以會(huì)有感應(yīng)電流是由于電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢,所以沒有感應(yīng)電流就說明沒有感應(yīng)電動(dòng)勢
C. 導(dǎo)體切割磁感線時(shí)會(huì)有電磁感應(yīng)現(xiàn)象,其機(jī)理可由洛倫茲力解釋

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,導(dǎo)體AB與U形金屬導(dǎo)軌接觸,共同放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)軌寬度為50 cm,線框平面、導(dǎo)體速度方向均與磁場方向垂直.

導(dǎo)體切割磁感線
(1)如果導(dǎo)體AB以4.0 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),求導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢大小;
(2)如果導(dǎo)體AB運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí),電路的總電阻為0.5 Ω,求此時(shí)導(dǎo)體受到的安培力.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

.如圖8所示,閉合金屬環(huán)從高h(yuǎn)的光滑曲面滾下,又沿曲面的另一側(cè)上升,整個(gè)裝置均處在如圖8所示的磁場中.設(shè)閉合金屬環(huán)的初速度為零,阻力不計(jì),則(  )

圖8
A.若是勻強(qiáng)磁場,環(huán)滾上的高度小于h?
B.若是勻強(qiáng)磁場,環(huán)滾上的高度等于h?
C.若是非勻強(qiáng)磁場,環(huán)滾上的高度等于h?
D.若是非勻強(qiáng)磁場,環(huán)滾上的高度小于h?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖12-1所示,金屬桿abcd可以在光滑導(dǎo)軌PQRS上滑動(dòng),勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里,當(dāng)abcd分別以速度v1v2滑動(dòng)時(shí),發(fā)現(xiàn)回路感生電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向,則v1v2的大小、方向可能是(  )

圖12-1
A.v1v2,v1向右,v2向左
B.v1v2,v1v2都向左
C.v1=v2,v1v2都向右
D.v1=v2,v1v2都向左

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖9-3-14所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平方向的勻強(qiáng)磁場中豎直放置兩平行導(dǎo)軌,磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直.導(dǎo)軌上端跨接一阻值為R的電阻(導(dǎo)軌電阻不計(jì)).兩金屬棒ab的電阻均為R,質(zhì)量分別為ma=2×10-2 kg和mb=1×10-2 kg,它們與導(dǎo)軌相連,并可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng).閉合開關(guān)S,先固定b,用一恒力F向上拉a,穩(wěn)定后av1="10" m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)再釋放bb恰好保持靜止,設(shè)導(dǎo)軌足夠長,取g="10" m/s2.

圖9-3-14
(1)求拉力F的大小;
(2)若將金屬棒a固定,讓金屬棒b自由滑下(開關(guān)仍閉合),求b滑行的最大速度v2.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)用柔軟的細(xì)導(dǎo)線制成的閉合圓形線圈的半徑為r、電阻為R,位于勻強(qiáng)磁場內(nèi),磁感強(qiáng)度大小為B,方向垂直于線圈平面向里.現(xiàn)用兩手分別拉著線圈的兩端,在時(shí)間t內(nèi)把它拉成一條線.下面的哪些表達(dá)式是正確的?
A.通過線圈某截面的電流最大值為Im=2πr2B/(tR)
B.通過線圈某截面的電荷總量為q=πr2B/R
C.生成的焦耳熱Q=π2r4B2/(tR)
D.外力對線圈做功的平均功率P平均2r4B2/(t2R)
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

磁懸浮列車是一種高速運(yùn)載工具。它具有兩個(gè)重要系統(tǒng):一是懸浮系統(tǒng),利用磁力使車體在導(dǎo)軌上懸浮起來;另一是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),在沿軌道上安裝的三相繞組中,通上三相交流電,產(chǎn)生隨時(shí)間和空間做周期性變化的磁場,磁場與固連在車體下端的感應(yīng)金屬板相互作用,使車體獲得牽引力。


設(shè)圖中平面代表軌道平面,軸與軌道平行,現(xiàn)有一與軌道平面垂直的磁場正以速度方向勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)在時(shí),該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨空間位置x的變化規(guī)律為(式中B0k為已知常量),且在y軸處,該磁場垂直平面指向紙里。與軌道平面平行的一金屬矩形框MNPQ處在該磁場中,已知該金屬框的MN邊與軌道垂直,長度為L,固定在y軸上,MQ邊與軌道平行,長度為d=,金屬框的電阻為R,忽略金屬框的電感的影響。求:
(1)  t=0時(shí)刻,金屬框中的感應(yīng)電流大小和方向;
(2)  金屬框中感應(yīng)電流瞬時(shí)值的表達(dá)式;
(3)  經(jīng)過時(shí)間,金屬框產(chǎn)生的熱量;
(4)  畫出金屬框受安培力F隨時(shí)間變化的圖象。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

為了探測海洋中水的運(yùn)動(dòng),科學(xué)家有時(shí)依靠水流通過地磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢測水的流速.假設(shè)某處地磁場的豎直分量為0.5×10-4 T,兩個(gè)電極插入相距2.0 m的水流中,且兩電極所在的直線與水流方向垂直,如果與兩極相連的靈敏電壓表示數(shù)為5.0×10-5 V,則水流的速度為__________m/s.

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同步練習(xí)冊答案
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