(2013?崇明县一模)一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环,在范围很大的磁场中沿竖直方向下落,磁场

2025-05-22 21:33:12
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回答1:

向下运动的过程中穿过的磁通量在增大,根据楞次定律,得感应电流的方向俯视观察沿顺时针方向.
圆环下落高度为y时的磁通量为:
Φ=BS=Bπ

d2
4
=B0(1+ky)π
d2
4
.①
设收尾速度为vm,以此速度在△t时间内磁通量的变化量
△Φ=△BS=B0kπ
d2
4
vm△t   ②
根据法拉第电磁感应定律有:E=
△Φ
△t
=B0kπ
d2
4
vm  ③
圆环中感应电流的功率PE=
E2
R
 ④
重力做功的功率PG=mgvm  ⑤
根据能量守恒定律有:PE=PG
由以上各式解得:vm=
16mgR
π2d4
B 20
k2

故答案为:顺时针,
16mgR
π2d4
B 20
k2