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用一段横截面半径为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,圆环所在位置的磁感应强度大小均为B.圆环在...
题目内容:
用一段横截面半径为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( )
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
D. 如果径向磁场足够长,则圆环的最大速度
【答案】AD
【解析】试题分析:根据切割产生的感应电动势公式求出整个环产生的电动势的大小,根据欧姆定律求出电流的大小,根据安培力大小,结合牛顿第二定律求出加速度,当加速度为零时,速度最大.
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,结合左手定则可知,环受到的安培力向上,阻碍环的运动,A错误B正确;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,圆环的电阻为,圆环中感应电流为,圆环所受的安培力大小为,此时圆环的加速度为,,得,C错误.当圆环做匀速运动时,安培力与重力相等,速度最大,即有,则得,解得,D正确.
【题型】多选题
【结束】
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“验证机械能守恒定律”实验.图(甲)是打点计时器打出的一条纸带,选取其中连续的计时点标为A、B、C……G、H、I,对BH段进行研究.
(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________.
(2)用刻度尺测量距离时如图(乙),读出A、C两点间距为________cm,B点对应的速度vB=________m/s(保留三位有效数字).
(3)若H点对应的速度为vH,重物下落的高度为hBH,当地重力加速度为g,为完成实验,要比较与________的大小(用字母表示).
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