如圖所示，一個很長的豎直放置的圓柱形磁鐵，產(chǎn)生一個中心輻射的磁場（磁場水平向外），其大小為B=（其中r為輻射半徑），設(shè)一個與磁鐵同軸的圓形鋁環(huán)，半徑為R（大于圓柱形磁鐵的半徑），而彎成鋁環(huán)的鋁絲的橫截面積為S，圓環(huán)通過磁場由靜止開始下落，下落過程中圓環(huán)平面始終水平，已知鋁絲的電阻率為ρ，密度為ρ0，試求：

（1）圓環(huán)下落的速度為v時的電功率；

（2）圓環(huán)下落的最終速度；

（3）當(dāng)下落高度h時速度最大，從開始下落到此時圓環(huán)消耗的電能.

(1) (2)  (3)2πρ0RS［gh-］2

解析:（1）鋁環(huán)的電阻R電=ρ=ρ，當(dāng)環(huán)的速度為v時，它所產(chǎn)生的電動勢E=BLv=·2πRv=2πkv，

故電功率P=

（2）當(dāng)圓環(huán)的加速度為零時，有最大速度.

則FA=BIL==

而mg=BIL，解之vm=.

（3）由能量守恒定律得

Q=mgh-mvm2=2πρ0RS［gh-（）2］


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一個很長的豎直放置的圓柱形磁鐵，在其外部產(chǎn)生一個中心輻射的磁場（磁場水平向外），其大小為B=
kr
（其中：r為輻射半徑-考察點(diǎn)到圓柱形磁鐵中心軸線的距離，k為常數(shù)），設(shè)一個與磁鐵同軸的圓形鋁環(huán)，半徑為R（大于圓柱形磁鐵的半徑），制成鋁環(huán)的鋁絲其橫截面積為S，鋁環(huán)由靜止開始下落通過磁場，下落過程中鋁環(huán)平面始終水平，已知鋁絲電阻率為ρ，密度為ρ0，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，試求：
（1）鋁環(huán)下落的速度為v時的電功率是多大？
（2）鋁環(huán)下落的最終速度vm是多大？
（3）如果從開始到下落高度為h時，速度最大，經(jīng)歷的時間為t，這一過程中鋁環(huán)中電流的有效值I0是多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

(16分)如圖所示，一個很長的豎直放置的圓柱形磁鐵，在其外部產(chǎn)生一個中心輻射磁場(磁場水平向外)，其大小為(其中r為輻射半徑――考察點(diǎn)到圓柱形磁鐵中心軸線的距離，k為常數(shù))，設(shè)一個與磁鐵同軸的圓形鋁環(huán)，半徑為R(大于圓柱形磁鐵的半徑)，制成鋁環(huán)的鋁絲其橫截面積為S，鋁環(huán)由靜止下落通過磁場，下落過程中鋁環(huán)平面始終水平，已知鋁絲電阻率為，密度為，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?I>g，試求：

 

（1）鋁環(huán)下落的速度為v時鋁環(huán)的感應(yīng)電動勢是多大？

（2）鋁環(huán)下落的最終速度是多大？

（3）如果從開始到下落高度為h時，速度最大，經(jīng)歷的時間為t，這一過程中電流的有效值I0是多大？

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一個很長的豎直放置的圓柱形磁鐵，產(chǎn)生一個中心輻射的磁場（磁場水平向外），其大小為 （其中r為輻射半徑），設(shè)一個與磁鐵同軸的圓形鋁環(huán)，半徑為R （大于圓柱形磁鐵的半徑），而彎成鋁環(huán)的鋁絲其橫截面積為S，鋁環(huán)由靜止開始下落，下落過程中鋁環(huán)平面始終水平，已知鋁絲電阻率為ρ，密度為ρ0，試求：

（1）圓環(huán)下落速度為v時的電功率；

（2）圓環(huán)下落的最終速度；

（3）當(dāng)下落高度為h時，速度達(dá)最大，求從開始下落到此時圓環(huán)消耗的電能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年遼寧省沈陽二中高二12月月考物理試卷（帶解析） 題型：計算題

（12分）如圖所示，一個很長的豎直放置的圓柱形磁鐵，在其外部產(chǎn)生一個中心輻射磁場（磁場水平向外），其大小為（其中為輻射半徑——考察點(diǎn)到圓柱形磁鐵中心軸線的距離，為常數(shù)），設(shè)一個與磁鐵同軸的圓形鋁環(huán)，半徑為R（大于圓柱形磁鐵的半徑），制成鋁環(huán)的鋁絲其橫截面積為S，鋁環(huán)由靜止下落通過磁場，下落過程中鋁環(huán)平面始終水平，已知鋁絲電阻率為，密度為，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，試求：

（1）鋁環(huán)下落的速度為v時鋁環(huán)的感應(yīng)電動勢是多大？
（2）鋁環(huán)下落的最終速度是多大？
（3）如果從開始到下落高度為h時，速度最大，經(jīng)歷的時間為t，這一過程中電流的有效值I0是多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014屆遼寧省高二12月月考物理試卷（解析版） 題型：計算題

（12分）如圖所示，一個很長的豎直放置的圓柱形磁鐵，在其外部產(chǎn)生一個中心輻射磁場（磁場水平向外），其大小為（其中為輻射半徑——考察點(diǎn)到圓柱形磁鐵中心軸線的距離，為常數(shù)），設(shè)一個與磁鐵同軸的圓形鋁環(huán)，半徑為R（大于圓柱形磁鐵的半徑），制成鋁環(huán)的鋁絲其橫截面積為S，鋁環(huán)由靜止下落通過磁場，下落過程中鋁環(huán)平面始終水平，已知鋁絲電阻率為，密度為，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，試求：

（1）鋁環(huán)下落的速度為v時鋁環(huán)的感應(yīng)電動勢是多大？

（2）鋁環(huán)下落的最終速度是多大？

（3）如果從開始到下落高度為h時，速度最大，經(jīng)歷的時間為t，這一過程中電流的有效值I0是多大？

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案