(2013•普陀区二模)有一半径为r1,电阻为R,密度为ρ的均匀圆环落入磁感应强度B的径向磁场中,圆环截面的半径为r2(

1个回答

  • 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.

相关问题