【题文】(物理卷·2015届天津一中高三上学期零月月考(2014.09))16.如右图所示,一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁,在其外部产生一个中心辐射的磁场(磁场水平向外),其大小为B=k/r(其中r为辐射半径--考察点到圆柱形磁铁中心轴线的距离,k为常数),设一个与磁铁同轴的圆形铝环,半径为 R(大于圆柱形磁铁的半径),而弯成铝环的铝丝横截面积S。圆环通过磁场由静止开始下落,下落过程中圆环平面始终水平,已知铝丝电阻率为 ,密度为 ,则圆环下落的最终速度为
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势; L1 L2
【答案解析】 解析:当圆环加速度为零时,有最大速度vm,此时安培力
F=BIL= 由平衡条件可知:mg= F得:vm=
【思路点拨】当重力等于安培力时,速度最大,根据平衡,结合切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律以及安培力大小公式求出最终的速度大.