利用超導(dǎo)體可以實現(xiàn)磁懸浮如圖甲是超導(dǎo)磁懸浮的示意圖。在水平桌面上有一個周長為L的超導(dǎo)圓環(huán),將一塊永磁鐵沿圓環(huán)中心軸線從圓環(huán)的正上方緩慢向下移動,由于超導(dǎo)圓環(huán)與永磁鐵之間有排斥力,結(jié)果永磁鐵能夠懸浮在超導(dǎo)圓環(huán)的正上方h1高處。
(1)從上向下看試判斷超導(dǎo)圓環(huán)中的電流方向;
(2)若此時超導(dǎo)圓環(huán)中的電流強度為I1,圓環(huán)所處位置的磁感應(yīng)強度為B1,磁場方向與水平方向的夾角為θ1,求超導(dǎo)圓環(huán)所受的安培力F;
(3)在接下來的幾周時間內(nèi),發(fā)現(xiàn)永磁鐵在緩慢下移。經(jīng)過較長時間t0后,永磁鐵的平衡位置變?yōu)殡x桌面h2高處。有一種觀點認為超導(dǎo)體也有很微小的電阻率,只是現(xiàn)在一般儀器無法直接測得超導(dǎo)圓環(huán)內(nèi)電流的變化造成了永磁鐵下移,若已知永磁鐵在h2高處時,圓環(huán)所處位置的磁感應(yīng)強度大小為B2,磁場方向與水平方向的夾角為θ2,永磁鐵的質(zhì)量為m,重力加速度為g。
a.永磁鐵的平衡位置變?yōu)殡x桌面h2高處時,求超導(dǎo)圓環(huán)內(nèi)的電流強度I2;
b.若超導(dǎo)圓環(huán)中的電流強度的平方隨時間變化的圖像如圖乙所示,且超導(dǎo)圓環(huán)的橫截面積為S,求該超導(dǎo)圓環(huán)的電阻率ρ。
【考點】安培力的計算公式及簡單應(yīng)用.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:295引用:2難度:0.4
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發(fā)布:2024/12/29 20:0:1組卷:89引用:23難度:0.9 -
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