如右圖所示，一根很長的豎直放置的圓柱形磁鐵產(chǎn)生一個很強的輻射狀磁場(磁場方向都是水平向外的)，一個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)電動勢，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則知，方向為順時針，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，a=0，鋁環(huán)做勻速運動，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就有感應(yīng)電流，停止變化感應(yīng)電流就消失
B. 之所以會有感應(yīng)電流是由于電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，所以沒有感應(yīng)電流就說明沒有感應(yīng)電動勢
C. 導(dǎo)體切割磁感線時會有電磁感應(yīng)現(xiàn)象，其機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)強度為0.5 T的勻強磁場中，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的速度向右勻速運動，求導(dǎo)體中感應(yīng)電動勢大��；
（2）如果導(dǎo)體AB運動到某一位置時，電路的總電阻為0.5 Ω，求此時導(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的光滑曲面滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，整個裝置均處在如圖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，則(　　)

圖8
A．若是勻強磁場，環(huán)滾上的高度小于h?
B．若是勻強磁場，環(huán)滾上的高度等于h?
C．若是非勻強磁場，環(huán)滾上的高度等于h?
D．若是非勻強磁場，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ab、cd可以在光滑導(dǎo)軌PQ和RS上滑動，勻強磁場方向垂直紙面向里，當(dāng)ab、cd分別以速度v1、v2滑動時，發(fā)現(xiàn)回路感生電流方向為逆時針方向，則v1和v2的大小、方向可能是(　　)

圖12-1
A．v1＞v2,v1向右，v2向左
B．v1＞v2,v1和v2都向左
C．v1=v2,v1和v2都向右
D．v1=v2,v1和v2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)強度為B的水平方向的勻強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）.兩金屬棒a和b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.閉合開關(guān)S，先固定b，用一恒力F向上拉a，穩(wěn)定后a以v1="10" m/s的速度勻速運動，此時再釋放b，b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，一個用柔軟的細導(dǎo)線制成的閉合圓形線圈的半徑為r、電阻為R，位于勻強磁場內(nèi)，磁感強度大小為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，在時間t內(nèi)把它拉成一條線．下面的哪些表達式是正確的？
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=π2r4B2/(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載工具。它具有兩個重要系統(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向方向勻速運動，設(shè)在時，該磁場的磁感應(yīng)強度B的大小隨空間位置x的變化規(guī)律為（式中B0、k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)電流瞬時值的表達式；
（3）  經(jīng)過時間，金屬框產(chǎn)生的熱量；
（4）  畫出金屬框受安培力F隨時間變化的圖象。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

為了探測海洋中水的運動,科學(xué)家有時依靠水流通過地磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢測水的流速.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