解题思路:解答本题应抓住:
(1)圆环落入磁感应强度B的径向磁场中,产生的感应电动势E=Blv,l等于周长.
(2)根据安培力公式和牛顿第二定律求解加速度.当圆环做匀速运动时,安培力与重力相等,求解最大速度.由平衡条件求解最大速度.
A、圆环落入磁感应强度B的径向磁场中,垂直切割磁感线,则产生的感应电动势E=Blv=Bv•2πr1.
圆环的电阻为R,则圆环中感应电流为I=[E/R]
圆环所受的安培力大小为F=BI•2πr1,
联立得 F=
4π2B2
r21v
R
根据牛顿第二定律得,圆环的加速度为a=[mg−F/m]=g-[F/m]=g-
4π2B2
r21v
R•[1
2πr1•π
r22•ρ=g-
2B2r1v
ρR
r22
当圆环做匀速运动时,安培力与重力相等,速度最大,即有mg=F,则得
4π2B2
r21vm/R]=mg=2πr1•π
r22•ρg
解得,vm=
ρgR
r22
2B2r1
故答案为:g-
2B2r1v
ρR
r22,
ρgR
r22
2B2r1
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律.
考点点评: 本题中圆环垂直切割磁感线,根据E=BLv、欧姆定律、电阻定律求解感应电流,当圆环匀速运动时速度最大,根据平衡条件和安培力公式求解最大速度.