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...
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问题详情:
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
【回答】
BCD
【解析】
从上往下看,逆时针电流.故A错误;圆环所受到的安培力F=BIL,其竖直方向的分量F1=Fcosθ=BILcosθ,以圆环为研究对象,由平衡条件,得N=mg+BILcosθ,故B正确;设永磁体的质量为M,以永磁铁为研究对象,由平衡条件可知Mg=BILcosθ;由能量守恒,永磁铁减少的重力势能等于圆环中产生的焦耳热.Q=Mg(H-h)=BILcosθ•(H-h),故C正确;由焦耳定律Q=I2R•△t 解得 ,因下移过程圆环中的电流可认为保持不变,所以通过超导圆环的电荷量 ,故D正确;
知识点:楞次定律
题型:选择题
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