如图所示,A为一固定的导体圆环,条形磁铁B从左侧无穷远处沿圆环轴线移向圆环,穿过后移到右侧无穷远处.如果磁铁的移动是匀速
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/05 18:48:36
如图所示,A为一固定的导体圆环,条形磁铁B从左侧无穷远处沿圆环轴线移向圆环,穿过后移到右侧无穷远处.如果磁铁的移动是匀速的,则()
A.磁铁移近圆环时受到圆环的斥力,离开圆环时受到圆环的引力
B.磁铁的整个运动过程中,圆环中电流方向不变
C.磁铁的中点通过环面时,圆环中电流为零
D.磁铁的中点通过环面时,圆环中电流最大
求每个选项的详细解析
A为一固定的超导体圆环
A.磁铁移近圆环时受到圆环的斥力,离开圆环时受到圆环的引力
B.磁铁的整个运动过程中,圆环中电流方向不变
C.磁铁的中点通过环面时,圆环中电流为零
D.磁铁的中点通过环面时,圆环中电流最大
求每个选项的详细解析
A为一固定的超导体圆环
如果是超导环选BD,普通环选AC
普通环
“阻碍”物体间的相对运动,来“拒”去“留”,A对
考虑导体体切割磁感线,磁铁中心通过环面时,圆环相对磁场的运动方向与磁场平行,导体不切割磁感线,环中感应电动势为0,环中电流为0
C对
超导环是不计电阻的
由麦克斯韦的电磁场理论,当磁铁沿圆环轴线移向圆环时,空间的磁场是变化的,磁场发生变化,就会在在空间形成电场(涡旋电场).圆环中的自由电子在电场力作用下定向移动,形成电流.
若圆环为普通导体,电子在定向移动过程中会受到阻力,当阻力与电场力平衡时,宏观上看,电流不发生变化.
只要感应电场的方向不反向,电子定向移动方向与所受电场力方向相同,电子定向移动速率变大,电流便会增加,因此在磁铁移近时,电流一直增加,当磁铁的中心通过超导体圆环时,圆环中电流最大.
D是正确的.
至于磁铁的中心通过超导体圆环后,穿过圆环的磁通量开始减少,同样,由于超导体电阻不计,圆环对电子无阻碍作用,电能无法立即转化为焦耳热,电流减小到0需一段时间,就会造成虽然圆环,感应电流的磁场与原磁场方向仍相反
B正确
很高兴为您解答,【学习宝典】团队为您答题.
请点击下面的【选为满意回答】按钮,
再问: 先把另一边设为满意回答了 能不能解释一下磁铁在圆环外是磁通量是增加,两极处增加到最大,进入一部分后磁通量不是就该开始减少吗?还有超导体的电流为什么最终会减小到0,电能哪去了?另外如果用磁通变化可不可以解释普通导体电流为0的情况?还有就是我没学过麦克斯韦的电磁场理论,可以的话请简要介绍下。 一下子问的问题有点多,不好意思哈
再答: 首先说下超导环电流,其实是可以用能量守恒来解释,相当于磁铁的动能在左侧给了超导环变成电能,在右侧又还给磁铁变成动能,只不过题中说磁铁匀速,内在的忽略了能量守恒对磁铁的影响,如果没有外力,那么磁铁在左面减速,右边加速的运动 对于普通环是不能单纯用能量守恒来解释,因为其中的电能会变成焦耳热,而不是把电能转化还给磁铁 麦克斯韦电磁理论在选修4,这里借用只不过阐述下产生电流的原因,完全可以用能量守恒来解释
普通环
“阻碍”物体间的相对运动,来“拒”去“留”,A对
考虑导体体切割磁感线,磁铁中心通过环面时,圆环相对磁场的运动方向与磁场平行,导体不切割磁感线,环中感应电动势为0,环中电流为0
C对
超导环是不计电阻的
由麦克斯韦的电磁场理论,当磁铁沿圆环轴线移向圆环时,空间的磁场是变化的,磁场发生变化,就会在在空间形成电场(涡旋电场).圆环中的自由电子在电场力作用下定向移动,形成电流.
若圆环为普通导体,电子在定向移动过程中会受到阻力,当阻力与电场力平衡时,宏观上看,电流不发生变化.
只要感应电场的方向不反向,电子定向移动方向与所受电场力方向相同,电子定向移动速率变大,电流便会增加,因此在磁铁移近时,电流一直增加,当磁铁的中心通过超导体圆环时,圆环中电流最大.
D是正确的.
至于磁铁的中心通过超导体圆环后,穿过圆环的磁通量开始减少,同样,由于超导体电阻不计,圆环对电子无阻碍作用,电能无法立即转化为焦耳热,电流减小到0需一段时间,就会造成虽然圆环,感应电流的磁场与原磁场方向仍相反
B正确
很高兴为您解答,【学习宝典】团队为您答题.
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再问: 先把另一边设为满意回答了 能不能解释一下磁铁在圆环外是磁通量是增加,两极处增加到最大,进入一部分后磁通量不是就该开始减少吗?还有超导体的电流为什么最终会减小到0,电能哪去了?另外如果用磁通变化可不可以解释普通导体电流为0的情况?还有就是我没学过麦克斯韦的电磁场理论,可以的话请简要介绍下。 一下子问的问题有点多,不好意思哈
再答: 首先说下超导环电流,其实是可以用能量守恒来解释,相当于磁铁的动能在左侧给了超导环变成电能,在右侧又还给磁铁变成动能,只不过题中说磁铁匀速,内在的忽略了能量守恒对磁铁的影响,如果没有外力,那么磁铁在左面减速,右边加速的运动 对于普通环是不能单纯用能量守恒来解释,因为其中的电能会变成焦耳热,而不是把电能转化还给磁铁 麦克斯韦电磁理论在选修4,这里借用只不过阐述下产生电流的原因,完全可以用能量守恒来解释
如图所示,A为一固定的导体圆环,条形磁铁B从左侧无穷远处沿圆环轴线移向圆环,穿过后移到右侧无穷远处.如果磁铁的移动是匀速
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