电磁缓冲器是应用于车辆上以提高运行安全*的辅助制动装置，其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度。电磁阻尼作...

问题详情：

电磁缓冲器是应用于车辆上以提高运行安全*的辅助制动装置，其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度。电磁阻尼作用可以借助如下模型讨论：如图所示，将形状相同的两根平行且足够长的铝条固定在光滑斜面上，斜面与水平方向夹角为。一质量为m的条形磁铁滑入两铝条间，恰好匀速穿过，穿过时磁铁两端面与两铝条的间距始终保持恒定，其引起电磁感应的效果与磁铁不动，铝条相对磁铁运动相同。磁铁端面是边长为d的正方形，由于磁铁距离铝条很近，磁铁端面正对两铝条区域的磁场均可视为匀强磁场，磁感应强度为B，铝条的高度大于d，电阻率为ρ，为研究问题方便，铝条中只考虑与磁铁正对部分的电阻和磁场，其他部分电阻和磁场可忽略不计，假设磁铁进入铝条间以后，减少的机械能完全转化为铝条的内能，重力加速度为g

（1）求铝条中与磁铁正对部分的电流I；

（2）若两铝条的宽度均为b，推导磁铁匀速穿过铝条间时速度v的表达式；

（3）在其他条件不变的情况下，仅将两铝条更换为宽度的铝条，磁铁仍以速度v进入铝条间，试简要分析说明磁铁在铝条间运动时的加速度和速度如何变化。

【回答】

（1）（2）（3）见解析过程；

【解析】

（2）磁铁穿过铝条时，在铝条中产生的感应电动势为E，有

E=Bdv⑤

铝条与磁铁正对部分的电阻为R，由电阻定律有

⑥

由欧姆定律有

⑦

联立④⑤⑥⑦式可得 ⑧

考点：安培力；物体的平衡；电阻定律及欧姆定律

知识点：专题八 电磁感应

题型：计算题