如右圖所示，一根很長(zhǎng)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(chǎng)(磁場(chǎng)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(chǎng)中由靜止開(kāi)始下落，并且圓環(huán)平面在下落過(guò)程中始終保持水平.已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，繞制圓環(huán)的鋁線(xiàn)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(xiàn)的質(zhì)量為m、截面積為S，鋁環(huán)在下落過(guò)程中，切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，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(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

關(guān)于電磁感應(yīng)，下列說(shuō)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(shì)，所以沒(méi)有感應(yīng)電流就說(shuō)明沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
C. 導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)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(lái)源：不詳 題型：問(wèn)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(chǎng)中，導(dǎo)軌寬度為50 cm，線(xiàn)框平面、導(dǎo)體速度方向均與磁場(chǎng)方向垂直.

導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)
（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(shì)大��；
（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(lái)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(chǎng)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(chǎng)，環(huán)滾上的高度小于h?
B．若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度等于h?
C．若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度等于h?
D．若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度小于h?

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科目：高中物理 來(lái)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(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，當(dāng)ab、cd分別以速度v1、v2滑動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)回路感生電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较�，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(lái)源：不詳 題型：問(wèn)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(chǎng)中豎直放置兩平行導(dǎo)軌，磁場(chǎng)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(wú)摩擦滑動(dòng).閉合開(kāi)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(yùn)動(dòng)，此時(shí)再釋放b，b恰好保持靜止，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，取g="10" m/s2.

圖9-3-14
（1）求拉力F的大��；
（2）若將金屬棒a固定，讓金屬棒b自由滑下（開(kāi)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(lái)源：不詳 題型：單選題

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

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

磁懸浮列車(chē)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(chē)體在導(dǎo)軌上懸浮起來(lái)；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(chǎng)，磁場(chǎng)與固連在車(chē)體下端的感應(yīng)金屬板相互作用，使車(chē)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(chǎng)正以速度向方向勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)在時(shí)，該磁場(chǎng)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B0、k為已知常量），且在y軸處，該磁場(chǎng)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(chǎng)中，已知該金屬框的MN邊與軌道垂直，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，固定在y軸上，MQ邊與軌道平行，長(zhǎng)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(guò)時(shí)間，金屬框產(chǎn)生的熱量；
（4）  畫(huà)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(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

為了探測(cè)海洋中水的運(yùn)動(dòng),科學(xué)家有時(shí)依靠水流通過(guò)地磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)測(cè)水的流速.假設(shè)某處地磁場(chǎng)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(xiàn)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_(kāi)_________m/s.

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