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，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为By=B0（1+ky）（此
发布时间：2019-08-26 20:46:39
试题难度：难度：中档 试题类型：填空题 试题内容：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，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为By=B0（1+ky）（此处k为比例常数，且k＞0），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度．俯视观察，圆环中的感应电流方向为______（顺时针，逆时针）；圆环收尾速度的大小为______．
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试题答案：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=Bπd24=B0(1+ky)πd24．①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=B0kπd24vm△t ②根据法拉第电磁感应定律有：E=△Φ△t=B0kπd24vm ③圆环中感应电流的功率PE=E2R ④重力做功的功率PG=mgvm ⑤根据能量守恒定律有：PE=PG⑥由以上各式解得：vm=16mgRπ2d4B20k2．故答案为：顺时针，16mgRπ2d4B20k2．以上问题属网友观点，不代表本站立场，仅供参考！