精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
如右圖所示,一根很長的豎直放置的圓柱形磁鐵產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
設鋁線的質量為m、截面積為S,鋁環(huán)在下落過程中,切割磁感線產生感應電動勢,回路中產生感應電流,由右手定則知,方向為順時針,根據左手定則知,鋁環(huán)受向上的安培力,且v↑,r↑,FA↑,當?mg=FA時,a=0,鋁環(huán)做勻速運動,則由法拉第電磁感應定律,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=.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關于電磁感應,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電流,停止變化感應電流就消失
B. 之所以會有感應電流是由于電路中產生了感應電動勢,所以沒有感應電流就說明沒有感應電動勢
C. 導體切割磁感線時會有電磁感應現象,其機理可由洛倫茲力解釋

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,導體AB與U形金屬導軌接觸,共同放在磁感應強度為0.5 T的勻強磁場中,導軌寬度為50 cm,線框平面、導體速度方向均與磁場方向垂直.

導體切割磁感線
(1)如果導體AB以4.0 m/s的速度向右勻速運動,求導體中感應電動勢大。
(2)如果導體AB運動到某一位置時,電路的總電阻為0.5 Ω,求此時導體受到的安培力.

查看答案和解析>>

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,又沿曲面的另一側上升,整個裝置均處在如圖8所示的磁場中.設閉合金屬環(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?

查看答案和解析>>

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可以在光滑導軌PQRS上滑動,勻強磁場方向垂直紙面向里,當ab、cd分別以速度v1v2滑動時,發(fā)現回路感生電流方向為逆時針方向,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

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖9-3-14所示,在磁感應強度為B的水平方向的勻強磁場中豎直放置兩平行導軌,磁場方向與導軌所在平面垂直.導軌上端跨接一阻值為R的電阻(導軌電阻不計).兩金屬棒ab的電阻均為R,質量分別為ma=2×10-2 kg和mb=1×10-2 kg,它們與導軌相連,并可沿導軌無摩擦滑動.閉合開關S,先固定b,用一恒力F向上拉a,穩(wěn)定后av1="10" m/s的速度勻速運動,此時再釋放b,b恰好保持靜止,設導軌足夠長,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(開關仍閉合),求b滑行的最大速度v2.

查看答案和解析>>

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,磁感強度大小為B,方向垂直于線圈平面向里.現用兩手分別拉著線圈的兩端,在時間t內把它拉成一條線.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2r4B2/(t2R)
 

查看答案和解析>>

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軌上懸浮起來;另一是驅動系統(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金屬板相互作用,使車體獲得牽引力。


設圖中平面代表軌道平面,軸與軌道平行,現有一與軌道平面垂直的磁場正以速度方向勻速運動,設在時,該磁場的磁感應強度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時刻,金屬框中的感應電流大小和方向;
(2)  金屬框中感應電流瞬時值的表達式;
(3)  經過時間,金屬框產生的熱量;
(4)  畫出金屬框受安培力F隨時間變化的圖象。

查看答案和解析>>

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,科學家有時依靠水流通過地磁場產生的感應電動勢測水的流速.假設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為5.0×10-5 V,則水流的速度為__________m/s.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案