如图所示,在水平桌面上放置一周长为L,质量为m的近超导体(导体仍有微小电阻)圆环,圆环的横截面面积为S,电阻率为ρ。一磁铁在外力作用下,从圆环正上方下移至离桌面高H处撤去外力,磁铁恰好受力平衡,此时圆环中的感应电流大小为I,其所在处磁场的磁感应强度大小为B,方向与水平方向成角,经过一段时间后,磁铁会缓慢下移至离桌面高为h的位置,在此下移过程圆环中的感应电流可认为保持不变,设重力加速度g,则
A. 超导圆环的电流方向从上往下看为顺时针方向
B. 磁铁在H处受力平衡时,桌面对超导圆环的支持力为mg+BILcosθ
C. 磁铁下移过程,近超导圆环产生热量为BILcosθ(H–h)
D. 磁铁下移过程,通过近超导圆环的电荷量为
物理多选题中等难度题
如图所示,在水平桌面上放置一周长为L,质量为m的近超导体(导体仍有微小电阻)圆环,圆环的横截面面积为S,电阻率为ρ。一磁铁在外力作用下,从圆环正上方下移至离桌面高H处撤去外力,磁铁恰好受力平衡,此时圆环中的感应电流大小为I,其所在处磁场的磁感应强度大小为B,方向与水平方向成角,经过一段时间后,磁铁会缓慢下移至离桌面高为h的位置,在此下移过程圆环中的感应电流可认为保持不变,设重力加速度g,则
A. 超导圆环的电流方向从上往下看为顺时针方向
B. 磁铁在H处受力平衡时,桌面对超导圆环的支持力为mg+BILcosθ
C. 磁铁下移过程,近超导圆环产生热量为BILcosθ(H–h)
D. 磁铁下移过程,通过近超导圆环的电荷量为
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如图所示,在水平桌面上放置一周长为L,质量为m的近超导体(导体仍有微小电阻)圆环,圆环的横截面面积为S,电阻率为ρ。一磁铁在外力作用下,从圆环正上方下移至离桌面高H处撤去外力,磁铁恰好受力平衡,此时圆环中的感应电流大小为I,其所在处磁场的磁感应强度大小为B,方向与水平方向成角,经过一段时间后,磁铁会缓慢下移至离桌面高为h的位置,在此下移过程圆环中的感应电流可认为保持不变,设重力加速度g,则
A. 超导圆环的电流方向从上往下看为顺时针方向
B. 磁铁在H处受力平衡时,桌面对超导圆环的支持力为mg+BILcosθ
C. 磁铁下移过程,近超导圆环产生热量为BILcosθ(H–h)
D. 磁铁下移过程,通过近超导圆环的电荷量为
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如图所示,在水平桌面上放置一周长为L,质量为m的近超导体(导体仍有微小电阻)圆环,圆环的横截面面积为S,电阻率为ρ。一磁铁在外力作用下,从圆环正上方下移至离桌面高H处撤去外力,磁铁恰好受力平衡,此时圆环中的感应电流大小为I,其所在处磁场的磁感应强度大小为B,方向与水平方向成角,经过一段时间后,磁铁会缓慢下移至离桌面高为h的位置,在此下移过程圆环中的感应电流可认为保持不变,设重力加速度g,则
A. 超导圆环的电流方向从上往下看为顺时针方向
B. 磁铁在H处受力平衡时,桌面对超导圆环的支持力为mg+BILcosθ
C. 磁铁下移过程,近超导圆环产生热量为BILcosθ(H–h)
D. 磁铁下移过程,通过近超导圆环的电荷量为
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如图所示,在水平桌面上放置一周长为L,质量为m的近超导体(导体仍有微小电阻)圆环,圆环的横截面面积为S,电阻率为ρ.一磁铁在外力作用下,从圆环正上方下移至离桌面高H处撤去外力,磁铁恰好受力平衡,此时圆环中的感应电流大小为I,其所在处磁场的磁感应强度大小为B,方向与水平方向成角,经过一段时间后,磁铁会缓慢下移至离桌面高为h的位置,在此下移过程圆环中的感应电流可认为保持不变,设重力加速度g,则
A.超导圆环的电流方向从上往下看为顺时针方向
B.磁铁在H处受力平衡时,桌面对超导圆环的支持力为mg+BILcosθ
C.磁铁下移过程,近超导圆环产生热量为BILcosθ(H–h)
D.磁铁下移过程,通过近超导圆环的电荷量为
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利用超导体可以实现磁悬浮。在水平桌面上放置一周长为L,质量为m的超导圆环,如图所示,一永磁铁在外力作用下,从圆环正上方缓慢下移至离桌面高H处撤去外力,永磁铁恰好平衡,此时圆环中的感应电流大小为I,其所在处磁场的磁感应强度大小为B,方向与水平成θ角。求
(1)从上往下看,超导圆环中感应电流的方向;
(2)桌面对圆环的支持力N;
(3)经一段时间后,永磁铁会下移至离桌面高为h的位置处平衡。有观点认为,造成这种现象的原因是由于超导体有微小电阻(现有仪器无法测得),若圆环的截面面积为S,电阻率为ρ,电流保持不变,求这两次位置变化所经过的时间△t。
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利用超导体可以实现磁悬浮。在水平桌面上放置一周长为L,质量为m的超导圆环,如图所示,一永磁铁在外力作用下,从圆环正上方缓慢下移至离桌面高H处撤去外力,永磁铁恰好平衡,此时圆环中的感应电流大小为I,其所在处磁场的磁感应强度大小为B,方向与水平成θ角。求
(1)从上往下看,超导圆环中感应电流的方向;
(2)桌面对圆环的支持力N;
(3)经一段时间后,永磁铁会下移至离桌面高为h的位置处平衡。有观点认为,造成这种现象的原因是由于超导体有微小电阻(现有仪器无法测得),若圆环的截面面积为S,电阻率为ρ,电流保持不变,求这两次位置变化所经过的时间△t。
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如图所示,水平导体棒ab质量为m、长为L、电阻为R0,其两个端点分别搭接在竖直平行放置的两光滑金属圆环上,两圆环半径均为r、电阻不计.阻值为R的电阻用导线与圆环相连接,理想交流电压表V接在电阻两端.整个空间有磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场,导体棒ab在外力F作用下以角速度ω绕两圆环的中心轴OO′匀速转动,产生正弦交流电.已知重力加速度为g.求:
(1) 导体棒ab沿环运动过程中受到的安培力最大值Fm;
(2) 电压表的示数U和导体棒从环的最低点运动到与环心等高处过程中通过电阻R的电荷量q;
(3) 导体棒ab从环的最低点运动半周到最高点的过程中外力F做的功W.
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如图甲所示,半径为1 m的带缺口刚性金属圆环导轨固定在水平面内,在导轨上垂直放置一质量为0.1 kg,电阻为1 Ω的直导体棒,其长度恰好等于金属圆环的直径,导体棒初始位置与圆环直径重合,且与导轨接触良好。已知导体棒与导轨间动摩擦因数为0.3,不计金属圆环的电阻,导体棒受到的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2。现若在圆环内加一垂直于纸面向里的变化磁场,变化规律如图乙所示,则( )
A. 导体棒的电流是从b到a
B. 通过导体中的电流大小为0.5 A
C. 0~2 s时,导体棒产生的热量为0.125 J
D. t=π s时,导体棒受到的摩擦力大小为0.3 N
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(12分)如图甲所示,放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L=1m,质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上,导轨左端与阻值R=4Ω的电阻相连,导体棒及导轨的电阻不计,所在位置有磁感应强度为B=2T的匀强磁场,磁场的方向垂直导轨平面向下。现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F,并每隔0.2s测量一次导体棒的速度,乙图是根据所测数据描绘出导体棒的v-t图象。设导轨足够长,求:
(1)力F的大小;
(2)t =1.2s时,导体棒的加速度;
(3)估算1.6s内电阻R上产生的热量。
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