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t39113
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【求解】关于一道电磁感应的练习题所引发的思考
2011/12/31
IP:辽宁
原题大意:如图,一条形磁铁正好位于一环形导线正中,在环形导线不断下落的过程中( )
A.    导线中首先产生顺时针方向的电流
B.      导线中首先产生逆时针方向的电流
C.      安培力先向上后向下
D.    绳的拉力始终大于磁铁的重力


标准答案是AD
个人认为由于是动生电动势D选项当环形导线处于磁铁中点时磁感线方向与运动方向相同所以此时没有感应电流绳的拉力等于磁铁的重力。
和老师讨论之后老师同意了我的观点,但在仔细思考之后发现问题不是那么简单。
环形导线产生感应电流的原因是自由电子在磁场中运动受洛伦兹力,由于惯性,电子在不受洛伦兹力的一瞬间任然会继续运动(不特指此题,此题中电动势是逐渐减小的不是突变)。此时电流还会存在么?存在的话又能存在多长时间呢?存在时间的大小由于那些物理因素有关呢?
个人能力不足,求讨论与解答 物理题.jpg
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15年0个月前IP:未同步
349238
1楼
电流一直存在,因为磁场距离无限。
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15年0个月前IP:未同步
349260
2楼
还是存在的,和电阻有关系
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15年0个月前IP:未同步
349264
3楼
看过中点的时候,磁通有无变化率。
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15年0个月前IP:未同步
349326
4楼
在下降的过程中得到的能量Q,电流的平方乘上电阻r,就得出功率,能量除以功率就得出时间啦!!!!
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15年0个月前IP:未同步
349534
5楼
回 4楼(sai) 的帖子
电流是变量啊···还没法求有效值····
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15年0个月前IP:未同步
349599
6楼
这是一种解决思想,如果真的要算的话,这同磁铁的磁力大小,环形导线的大小,下落情况有关的!!!(也有可能与导线的电阻有关,最终令到得出的电流时间与导线的电阻无关,呵呵,这单纯是物理直觉,没有推论过)
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24天3时前修改于 24天3时前IP:浙江
952452
7楼

可以类比电荷法求磁荷,磁场强度$H=q_m/4πμ_0r^2$

而面磁荷密度σ=M(磁棒的磁化强度)·n_hat.完全可以看做一个电偶极层.确实v_down和B平行,但是电子有那么一点惯性.所以在中点处仍然会有微小的电流,但是确实有F_垂直=0.经过中点后极其短暂的时间还会对磁棒有向上的力(完全取决于线圈自感有多大)

具体计算要臭长积分,我就不算了.

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