利用超導(dǎo)體可以實(shí)現(xiàn)磁懸浮，如圖是超導(dǎo)磁懸浮的示意圖。在水平桌面上有一個(gè)周長(zhǎng)為L(zhǎng)的超導(dǎo)圓環(huán)，將一塊質(zhì)量為m的永磁鐵從圓環(huán)的正上方緩慢下移，由于超導(dǎo)圓環(huán)跟磁鐵之間有排斥力，結(jié)果永磁鐵懸浮在超導(dǎo)圓環(huán)的正上方h1高處平衡。

（1）若測(cè)得圓環(huán)a點(diǎn)磁場(chǎng)如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，方向與水平方向成θ1角，問此時(shí)超導(dǎo)圓環(huán)中電流的大小和方向？

（2）在接下的幾周時(shí)間內(nèi)，人們發(fā)現(xiàn)永磁鐵在緩慢下移。經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間T后，永磁鐵的平衡位置在離桌面h2高處。有一種觀點(diǎn)認(rèn)為超導(dǎo)體也有很微小的電阻，只是現(xiàn)在一般儀器無法直接測(cè)得，超導(dǎo)圓環(huán)內(nèi)電流的變化造成了永磁鐵下移，并設(shè)想超導(dǎo)電流隨時(shí)間緩慢變化的I2-t圖，你認(rèn)為哪張圖相對(duì)合理，為什么？

（3）若測(cè)得此時(shí)a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)锽2，夾角變?yōu)棣?，利用上面你認(rèn)為相對(duì)正確的電流變化圖，求出該超導(dǎo)圓環(huán)的電阻？


【知識(shí)點(diǎn)】磁場(chǎng)部分與電磁感應(yīng)（隱含其中）相結(jié)合在科技知識(shí)中的實(shí)際應(yīng)用。K1、L3。

【答案解析】（1）磁場(chǎng)的水平分量對(duì)圓環(huán)的作用力為豎直向下，由左手定則判斷電流方向?yàn)椋?img src='http://thumb.zyjl.cn/pic1/files/down/test/2015/03/18/03/2015031803565525657433.files/image151.gif'>。對(duì)磁鐵有：。

（2）如右圖可知：，。

（3），。根據(jù)能量守恒定律得：，解得：.


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


將阻值為100Ω的電阻絲繞成一個(gè)110匝的閉合矩形線圈，讓其在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如圖乙所示。則可以判斷（    ）

A.t=0時(shí)刻線圈應(yīng)轉(zhuǎn)到圖甲所示的位置

B.該線圈的轉(zhuǎn)速為100π r/s

C. 穿過線圈的磁通量的最大值為Wb

D. 線圈轉(zhuǎn)一周所產(chǎn)生的電熱為9.68J

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科目：高中物理 來源： 題型：


半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A、B是磁場(chǎng)邊界上的兩點(diǎn)，AB是圓的直徑，在A點(diǎn)有一粒子源，可以在紙面里沿各個(gè)方向向磁場(chǎng)里發(fā)射質(zhì)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=，忽略粒子間的相互作用，則該粒子從A點(diǎn)射入時(shí)，速度與AB間的夾角θ和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)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(gè)直立的光滑管內(nèi)放置一個(gè)輕質(zhì)彈簧,上端O點(diǎn)與管口A的距離為2x0，一個(gè)質(zhì)量為m的小球從管口由靜止下落，將彈簧壓縮至最低點(diǎn)B，壓縮量為x0，不計(jì)空氣阻力，則正確的是

A．小球運(yùn)動(dòng)的最大速度等于

B．彈簧的勁度系數(shù)為

C．球運(yùn)動(dòng)中最大加速度為g    

D．彈簧的最大彈性勢(shì)能為3mgx0

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科目：高中物理 來源： 題型：


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

（1）某同學(xué)想通過一個(gè)多用表中的歐姆檔，直接去測(cè)量上述電壓表的內(nèi)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(guān)撥至倍率_______擋。先將紅、黑表棒短接調(diào)零后，選用下圖中      方式連接。

（2）在實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)讀出歐姆表的讀數(shù)為       Ω，這時(shí)電壓表的讀數(shù)為        V。請(qǐng)你導(dǎo)出歐姆表電池的電動(dòng)勢(shì)為         V．

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科目：高中物理 來源： 題型：


某科研單位設(shè)計(jì)了一空間飛行器，飛行器從地面起飛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)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(jīng)時(shí)間t后，將動(dòng)力的方向沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°同時(shí)適當(dāng)調(diào)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(jì)，下列說法中正確的是（　　）

　

A．

加速時(shí)動(dòng)力的大小等于mg

　

B．

加速與減速時(shí)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(shí)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(zhì)細(xì)繩跨過定滑輪連接兩個(gè)小球A、B，它們都穿在一根光滑的豎直桿上，不計(jì)細(xì)繩與滑輪之間的摩擦，當(dāng)兩球平衡時(shí)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(zhì)量之比和桿對(duì)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(yùn)動(dòng)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(shì)能面，則小球（　�。�

　

A．

上升的最大高度小于

　

B．

上升的時(shí)間大于下落的時(shí)間

　

C．

上升過程中達(dá)到最大高度一半時(shí)其動(dòng)能大于重力勢(shì)能

　

D．

下降過程中達(dá)到最大高度一半時(shí)其動(dòng)能等于重力勢(shì)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(qiáng)磁場(chǎng)。取垂直于紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)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(chǎng)且平行于板面的方向射入磁場(chǎng)區(qū)。當(dāng)B0和Ta取某些特定值時(shí)，可使t=0時(shí)刻入射的粒子經(jīng)Δt時(shí)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大��；

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