利用超導體可以實現(xiàn)磁懸浮，如圖是超導磁懸浮的示意圖。在水平桌面上有一個周長為L的超導圓環(huán)，將一塊質量為m的永磁鐵從圓環(huán)的正上方緩慢下移，由于超導圓環(huán)跟磁鐵之間有排斥力，結果永磁鐵懸浮在超導圓環(huán)的正上方h1高處平衡。

（1）若測得圓環(huán)a點磁場如圖所示，磁感應強度為B1，方向與水平方向成θ1角，問此時超導圓環(huán)中電流的大小和方向？

（2）在接下的幾周時間內，人們發(fā)現(xiàn)永磁鐵在緩慢下移。經過較長時間T后，永磁鐵的平衡位置在離桌面h2高處。有一種觀點認為超導體也有很微小的電阻，只是現(xiàn)在一般儀器無法直接測得，超導圓環(huán)內電流的變化造成了永磁鐵下移，并設想超導電流隨時間緩慢變化的I2-t圖，你認為哪張圖相對合理，為什么？

（3）若測得此時a點的磁感應強度變?yōu)锽2，夾角變?yōu)棣?，利用上面你認為相對正確的電流變化圖，求出該超導圓環(huán)的電阻？


【知識點】磁場部分與電磁感應（隱含其中）相結合在科技知識中的實際應用。K1、L3。

【答案解析】（1）磁場的水平分量對圓環(huán)的作用力為豎直向下，由左手定則判斷電流方向為：。對磁鐵有：。

（2）如右圖可知：，。

（3），。根據(jù)能量守恒定律得：，解得：.


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


將阻值為100Ω的電阻絲繞成一個110匝的閉合矩形線圈，讓其在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動，產生的感應電動勢如圖乙所示。則可以判斷（    ）

A.t=0時刻線圈應轉到圖甲所示的位置

B.該線圈的轉速為100π r/s

C. 穿過線圈的磁通量的最大值為Wb

D. 線圈轉一周所產生的電熱為9.68J

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半徑為R的圓形區(qū)域內有磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，A、B是磁場邊界上的兩點，AB是圓的直徑，在A點有一粒子源，可以在紙面里沿各個方向向磁場里發(fā)射質量為m、電量為q、速度大小為v=的同種帶正電的粒子，若某一粒子在磁場中運動的時間為t=，忽略粒子間的相互作用，則該粒子從A點射入時，速度與AB間的夾角θ和粒子在磁場中運動的軌道半徑r分別為（　�。�

　

A．

r=

B．

r=R

C．

θ=45°

D．

θ=30°

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在一個直立的光滑管內放置一個輕質彈簧,上端O點與管口A的距離為2x0，一個質量為m的小球從管口由靜止下落，將彈簧壓縮至最低點B，壓縮量為x0，不計空氣阻力，則正確的是

A．小球運動的最大速度等于

B．彈簧的勁度系數(shù)為

C．球運動中最大加速度為g    

D．彈簧的最大彈性勢能為3mgx0

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科目：高中物理 來源： 題型：


有一內阻未知（約20kΩ ~ 60kΩ）、量程（0~ 10V）的直流電壓表V．

（1）某同學想通過一個多用表中的歐姆檔，直接去測量上述電壓表的內阻，該多用表刻度盤上讀出電阻刻度中間值為30，歐姆檔的選擇開關撥至倍率_______擋。先將紅、黑表棒短接調零后，選用下圖中      方式連接。

（2）在實驗中，某同學讀出歐姆表的讀數(shù)為       Ω，這時電壓表的讀數(shù)為        V。請你導出歐姆表電池的電動勢為         V．

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科目：高中物理 來源： 題型：


某科研單位設計了一空間飛行器，飛行器從地面起飛時，發(fā)動機提供的動力方向與水平方向夾角α=60°，使飛行器恰恰與水平方向成θ=30°角的直線斜向右上方由靜止開始勻加速飛行，經時間t后，將動力的方向沿逆時針旋轉60°同時適當調節(jié)其大小，使飛行器依然可以沿原方向勻減速飛行，飛行器所受空氣阻力不計，下列說法中正確的是（　�。�

　

A．

加速時動力的大小等于mg

　

B．

加速與減速時的加速度大小之比為2：

　

C．

加速與減速過程發(fā)生的位移大小之比為1：2

　

D．

減速飛行時間t后速度為零

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一根輕質細繩跨過定滑輪連接兩個小球A、B，它們都穿在一根光滑的豎直桿上，不計細繩與滑輪之間的摩擦，當兩球平衡時OA繩與水平方向的夾角為60°，OB繩與水平方向的夾角為30°，則球A、B的質量之比和桿對A、B的彈力之比分別為（　�。�

　

A．

=

B．

=

C．

=

D．

=

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科目：高中物理 來源： 題型：


將小球從地面以初速度V0豎直向上拋出，運動過程中小球受到的空氣阻力大小不變，最終小球又回到地面，以地面為零勢能面，則小球（　�。�

　

A．

上升的最大高度小于

　

B．

上升的時間大于下落的時間

　

C．

上升過程中達到最大高度一半時其動能大于重力勢能

　

D．

下降過程中達到最大高度一半時其動能等于重力勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲所示，間距為d垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強磁場。取垂直于紙面向里為磁場的正方向，磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時刻，一質量為m、帶電量為+q的粒子（不計重力），以初速度v0由Q板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁場且平行于板面的方向射入磁場區(qū)。當B0和Ta取某些特定值時，可使t=0時刻入射的粒子經Δt時間恰能垂直打在P板上（不考慮粒子反彈）。上述m、q、d、v0為已知量。

（1）若Δt=，求B0；

（2）若Δt=，求粒子在磁場中運動時加速度的大小；

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