一個質(zhì)量為m、直徑為d、電阻為R的金屬圓環(huán)，在范圍很大的磁場中沿豎直方向下落，磁場的分布情況如圖所示，已知磁感應強度豎直方向的分量By的大小只隨高度變化，其隨高度y變化關系為By = B0(1 + ky)（此處k為比例常數(shù)，且k＞0），其中沿圓環(huán)軸線的磁場方向始終豎直向上，在下落過程中金屬圓環(huán)所在的平面始終保持水平，速度越來越大，最終穩(wěn)定為某一數(shù)值，稱為收尾速度。求

（1）圓環(huán)中的感應電流方向；

（2）圓環(huán)的收尾速度的大小。


 （1）根據(jù)楞次定律可知，感應電流的方向為順時針（俯視觀察）．①

（2）圓環(huán)下落高度為y時的磁通量為Φ＝BS＝Bπ＝B0(1 + ky)π      ②

設收尾速度為vm，以此速度運動Δt時間內(nèi)磁通量的變化為ΔΦ＝ΔBS＝B0 kπvmΔt  ③

根據(jù)法拉第電磁感應定律有E＝＝B0 kπvm    ④

圓環(huán)中感應電流的電功率為PE＝⑤

重力做功的功率為PG＝mgvm    ⑥

根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和和守恒定律有PE＝PG  ⑦

解得   ⑧


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖15所示。一水平傳送裝置有輪半徑均為R＝1/米的主動輪和從動輪及轉(zhuǎn)送帶等構成。兩輪軸心相距8．0m，輪與傳送帶不打滑�，F(xiàn)用此裝置運送一袋面粉，已知這袋面粉與傳送帶之間的動摩擦力因素為＝0．4，這袋面粉中的面粉可不斷的從袋中滲出。

（1）當傳送帶以4．0m/s的速度勻速運動時，將這袋面粉由左端正上方的A點輕放在傳送帶上后，這袋面粉由A端運送到正上方的B端所用的時間為多少？

（2）要想盡快將這袋面粉由A端送到B端（設初速度仍為零），主動能的轉(zhuǎn)速至少應為多大？

（3）由于面粉的滲漏，在運送這袋面粉的過程中會在深色傳送帶上留下白色的面粉的痕跡，這袋面粉在傳送帶上留下的痕跡最長能有多長（設袋的初速度仍為零）？此時主動輪的轉(zhuǎn)速應滿足何種條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖1所示，水平地面上有一輛小車，車上固定一個豎直光滑絕緣管，管的底部有一質(zhì)量g，電荷量+8×10-5C的小球，小球的直徑比管的內(nèi)徑略小。在管口所在水平面MN的下方存在著垂直紙面向里、磁感應強度=15T的勻強磁場，MN面的上方還存在著豎直向上、場強E=25V/m的勻強電場和垂直紙面向外、磁感應強度=5T的勻強磁場�，F(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s的速度勻速向右運動，以帶電小球剛經(jīng)過磁場的邊界PQ為計時的起點，用力傳感器測得小球在管內(nèi)運動的這段時間，小球?qū)軅缺诘膹椓?img src="http://thumb.1010pic.com/pic1/files/down/test/2015/06/30/04/2015063004403720802982.files/image533.gif">隨時間變化的關系如圖2所示。g取10m/s2，不計空氣阻力。求：

（1）小球進入磁場時加速度的大�。�

（2）小球出管口時（t=1s）對管側壁的彈力；

（3）小球離開管口之后再次經(jīng)過水平面MN時距管口的距離△


查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示1－1（a）是某人設計的一種振動發(fā)電裝置，它的結構是一個半徑為r＝0.1 m的有20匝的線圈套在輻向形永久磁鐵槽中，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布［其右視圖如圖（b）］．在線圈所在位置磁感應強度B的大小均為0.2 T．線圈的電阻為2Ω，它的引出線接有8Ω的電珠L，外力推動線圈的P端，作往復運動，便有電流通過電珠．當線圈向右的位移隨時間變化的規(guī)律如圖1－2所示時(x取向右為正)：

　　　　

圖1－1　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖1－2

⑴試畫出感應電流隨時間變化的圖象［在圖（b）中取逆時針電流為正］．

⑵求每一次推動線圈運動過程中的作用力．

⑶求該發(fā)電機的功率。（摩擦等損耗不計）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，兩平行的光滑金屬導軌安裝在一光滑絕緣斜面上，導軌間距為l、      足夠長且電阻忽略不計，導軌平面的傾角為，條形勻強磁場的寬度為d，磁感應強度大小為B、方向與導軌平面垂直。長度為2d的絕緣桿將導體棒和正方形的單匝線框連接在一起組成“”型裝置，總質(zhì)量為m，置于導軌上。導體棒中通以大小恒為I的電流（由外接恒流源產(chǎn)生，圖中未圖出）。線框的邊長為d（d < l），電阻為R，下邊與磁場區(qū)域上邊界重合。將裝置由靜止釋放，導體棒恰好運動到磁場區(qū)域下邊界處返回，導體棒在整個運動過程中始終與導軌垂直。重力加速度為g。

求：（1）裝置從釋放到開始返回的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q；

   （2）線框第一次穿越磁場區(qū)域所需的時間t1 ；

   （3）經(jīng)過足夠長時間后，線框上邊與磁場區(qū)域下邊界的最大距離m 。

                 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


太陽現(xiàn)正處于主序星演化階段。它主要是由電子和、等原子核組成。維持太陽輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應，核反應方程是2e+4→+釋放的核能，這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能。根據(jù)目前關于恒星演化的理論，若由于聚變反應而使太陽中的核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少10％，太陽將離開主序墾階段而轉(zhuǎn)入紅巨星的演化階段。為了簡化，假定目前太陽全部由電子和核組成。

（1）為了研究太陽演化進程，需知道目前太陽的質(zhì)量M。已知地球半徑R=6.4×106 m，地球質(zhì)量m=6.0×1024 kg，日地中心的距離r=1.5×1011 m，地球表面處的重力加速度g=10 m/s2，1年約為3.2×107秒。試估算目前太陽的質(zhì)量M。

（2）已知質(zhì)子質(zhì)量mp=1.6726×10－27 kg，質(zhì)量mα=6.6458×10－27 kg，電子質(zhì)量me=0.9×10－30 kg，光速c=3×108 m/s。求每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應所釋放的核能。

（3）又知地球上與太陽光垂直的每平方米截面上，每秒通過的太陽輻射能w=1.35×103 W/m2。試估算太陽繼續(xù)保持在主序星階段還有多少年的壽命。

（估算結果只要求一位有效數(shù)字。）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


2013年12月2日，我國探月衛(wèi)星“嫦娥三號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空，飛行軌道示意圖如圖所示．“嫦娥三號”從地面發(fā)射后奔向月球，先在軌道Ⅰ上運行，在P點從圓形軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ，Q為軌道Ⅱ上的近月點，則有關“嫦娥三號”下列說法正確的是(    )

A．由于軌道Ⅱ與軌道Ⅰ都是繞月球運行，因此“嫦娥三號”在兩軌道上運行具有相同的周期

B．“嫦娥三號”從P到Q的過程中月球的萬有引力做正功，速率不斷增大

C．由于“嫦娥三號” 在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的速度，因此在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的加速度也小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的加速度

D．由于均繞月球運行，“嫦娥三號”在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上具有相同的機械能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一足夠長的固定斜面傾角，兩物塊A、B的質(zhì)量分別為、分別為1kg和4kg，它們與斜面之間的動摩擦因數(shù)均為。兩物塊之間的輕繩長，輕繩承受的最大張力T＝12N，作用于B上沿斜面向上的力F逐漸增大，使A、B一起由靜止開始沿斜面向上運動，。（，）

⑴某一時刻輕繩被拉斷，求此時外力F的大��；

⑵若輕繩拉斷前瞬間A、B的速度為3m/s，繩斷后保持外力F不變，求當A運動到最高點時，A、B之間的距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


電影《智取威虎山》中有精彩而又刺激的解放軍戰(zhàn)士滑雪的鏡頭。假設某戰(zhàn)士從弧形的雪坡上沿水平方向飛出后，又落回到傾斜的雪坡上，如圖所示，若傾斜的雪坡傾角為θ，戰(zhàn)士飛出時的水平速度大小為v0，且他飛出后在空中的姿勢保持不變，不計空氣阻力，重力加速度為g，則

A．如果v0不同，該戰(zhàn)士落到雪坡時的位置不同，速度方向也不同

B．如果v0不同，該戰(zhàn)士落到雪坡時的位置不同，但空中運動時間相同

C．該戰(zhàn)士剛要落到雪坡上時的速度大小是

D．該戰(zhàn)士在空中經(jīng)歷的時間是

查看答案和解析>>

同步練習冊答案