如图所示,电阻不计的金属圆盘,半径为r,在圆盘边缘的槽内绕有一根很长的轻质绳,绳端吊有一质量为m的物体,圆盘处于磁感强度为B.方向垂直盘面的匀强磁场中,在圆盘中心转轴

◎ 题目

如图所示,电阻不计的金属圆盘,半径为r,在圆盘边缘的槽内绕有一根很长的轻质绳,绳端吊有一质量为m的物体,圆盘处于磁感强度为B.方向垂直盘面的匀强磁场中,在圆盘中心转轴O与边缘之间接有一个电阻R.现将物体由静止释放,则圆盘绕轴O转动的最大角速度是多少?(不计一切摩擦)

◎ 答案


◎ 解析


当圆盘转动的角速度达到最大值ωm时,物体将匀速下落,系统达到平衡.
此时的感应电动势,
感应电流
根据能量守恒定律,此时重力势能减少的功率等于电路消耗的电功率,即
mg·ωmr=I2R,
解出

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,电阻不计的金属圆盘,半径为r,在圆盘边缘的槽内绕有一根很长的轻质绳,绳端吊有一质量为m的物体,圆盘处于磁感强度为B.方向垂直盘面的匀强磁场中,在圆盘中心转轴…”主要考查了你对  【法拉第电磁感应定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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