早教吧作业答案频道 -->其他-->
(2014•泉州模拟)如图所示,空间中有一处于竖直方向的圆柱形磁场区域,取圆柱的竖直轴线为x轴,原点为O,该竖直轴线也是空间磁场的旋转对称轴,且磁场大致指向想x轴正方向,磁感应
题目详情

(1)线圈下落h过程中产生的热量Q;
(2)线圈下落h时感应电流I的大小和方向;
(3)线圈最终的稳定速度vm的大小.
▼优质解答
答案和解析
(1)根据能量守恒定律,重力势能的减小,转化为动能与热能,则得:Q=mgh-
mυ2;
(2)穿过线圈的磁通量Φ=πr2Bx=πr2(C-kx)
设在极短的△t时间内,线圈由x1=h处下落到x2=h+△x处,则磁通量减少量
△Φ=Φ1-Φ2=πr2k△x
据法拉第电磁感应定律,线圈产生的感应电动势E=
=πr2k
根据速度定义υ=
得 E=πr2kv
线圈总电阻R=2πrλ
根据闭合电路欧姆定律,线圈中感应电流大小I=
=
根据楞次定律,线圈中感应电流的方向为顺时针方向(顺着x轴正方向看)
(3)设线圈所在处的磁感应强度沿线圈半径方向的分量为Br,从线圈切割磁感线的角度可得
感应电动势大小 E=Br•2πr•v
得 Br=
r
线圈所受安培力大小 F=BrI•2πr=
当线圈速度达到最大时,安培力和重力相等,即
=mg
解得线圈最大速度 vm=
答:(1)线圈下落h过程中产生的热量Q=mgh-
mυ2;
(2)线圈下落h时感应电流I的大小
和方向顺时针方向(顺着x轴正方向看);
(3)线圈最终的稳定速度vm的大小vm=
.
1 |
2 |
(2)穿过线圈的磁通量Φ=πr2Bx=πr2(C-kx)
设在极短的△t时间内,线圈由x1=h处下落到x2=h+△x处,则磁通量减少量
△Φ=Φ1-Φ2=πr2k△x
据法拉第电磁感应定律,线圈产生的感应电动势E=
△Φ |
△t |
△x |
△t |
根据速度定义υ=
△x |
△t |
得 E=πr2kv
线圈总电阻R=2πrλ
根据闭合电路欧姆定律,线圈中感应电流大小I=
E |
R |
rkv |
2λ |
根据楞次定律,线圈中感应电流的方向为顺时针方向(顺着x轴正方向看)
(3)设线圈所在处的磁感应强度沿线圈半径方向的分量为Br,从线圈切割磁感线的角度可得
感应电动势大小 E=Br•2πr•v
得 Br=
k |
2 |
线圈所受安培力大小 F=BrI•2πr=
πk2r3v |
2λ |
当线圈速度达到最大时,安培力和重力相等,即
πk2r3v |
2λ |
解得线圈最大速度 vm=
2λmg |
πk2r3 |
答:(1)线圈下落h过程中产生的热量Q=mgh-
1 |
2 |
(2)线圈下落h时感应电流I的大小
rkv |
2λ |
(3)线圈最终的稳定速度vm的大小vm=
2λmg |
πk2r3 |
看了(2014•泉州模拟)如图所示...的网友还看了以下:
(多选题)关于磁场与磁感线的说法错误的是( )A磁场是磁体周围客观存在的一种物质B磁场中某点小磁针 2020-05-14 …
1.磁场的基本性质是它对放入其中的________产生________的作用,磁体间的相互作用是通 2020-05-14 …
怎样理解“在磁场中的某点,磁体北极所受的磁力的方向跟该点的磁力方向(一致),磁体南极所受的磁力方向 2020-06-09 …
磁场的基本性质是对放在其中的存在磁力的作用.磁体间的作用是通过发生的.任何一点的磁场方向都跟放在该 2020-06-09 …
关于磁场的问题(((填空题啊!1)))磁场中某一点,小磁针-----所受磁力方向跟该点-----方 2020-06-09 …
在磁场中的某点,北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致,南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反.为 2020-06-09 …
(2010•内江)关于磁感线的概念,下列说法中不正确的是()A.磁针北极在某点所受的磁力方向跟该点 2020-06-09 …
在磁场中某点,北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致,南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反.为什 2020-07-28 …
关于磁场,下列说法中正确的是()A.指南针的使用,说明地球有磁场B.磁场的方向与放在该点的通电直导线 2020-11-01 …
抗磁质磁化现象的机理是什么?我们知道顺磁质磁化的产生是在外磁场作用下,分子磁矩因受磁场力而使其取向与 2020-11-05 …