早教吧 育儿知识 作业答案 考试题库 百科 知识分享

用一段截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(r<<R)的圆环.圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中.圆环的圆心始终在N极的轴线上,圆环所在的位置的

题目详情

用一段截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(r<<R)的圆环.圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中.圆环的圆心始终在N极的轴线上,圆环所在的位置的磁感应强度大小均为B,圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v,忽略电感的影响,则(  )
作业帮

A. 此时在圆环中产生了(俯视)顺时针的感应电流

B. 圆环因受到了向下的安培力而加速下落

C. 此时圆环的加速度a=

B2v
ρd

D. 如果径向磁场足够长,则圆环的最大速度vm=

ρdg
B2

▼优质解答
答案和解析
A、由题意可知,根据右手定则,右图中,环左端面电流方向垂直纸面向里,右端电流方向向外,则有(俯视)顺时针的感应电流.故A正确.
B、由A选项分析,结合左手定则可知,环受到的安培力向上,阻碍环的运动,故B错误.
C、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=B•2πRv,
圆环的电阻为R
2πR
πr2
,圆环中感应电流为I=
E
R
=
Bπr2v
ρ

圆环所受的安培力大小为F=BI•2πR,此时圆环的加速度为a=
mg-F
m

m=d•2πRπr2,得a=g-
B2v
ρd
,故C错误.
D、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d•2πRπr2g=B•
Bπr2vm
ρ
•2πR,解得,vm=
ρgd
B2
.故D正确.
故选:AD.