题目内容
【题目】一种重物缓降装置利用电磁感应现象制成，其物理模型如图所示，半径为L的铜轴上焊接一个半径为3L的铜制圆盘，铜轴上连接轻质绝缘细线，细线缠绕在铜轴上，另一端悬挂着一个重物，从静止释放后整个转轴和圆盘可以在重物的作用下一起转动，整个装置位于垂直于圆盘面的匀强磁场中，铜轴的外侧和圆盘的外侧分别通过电刷及导线和外界的一个灯泡相连，电磁感应中产生的电流可以通过灯泡而使灯泡发光，如果已知磁感应强度为B，重物质量为m，灯泡电阻恒为R，重力加速度为g，不计一切摩擦阻力，除了灯泡以外的其余电阻不计，问：
(1)当圆盘转动的角速度为ω时灯泡两端的电压；
(2)如果绳子足够长，铜轴所处高度足够高，求重物从静止释放后所能达到最大速率。
【答案】（1）
；（2）
。
【解析】
（1）由转动切割公式
得
（2）当匀速时a=0就是速度最大
解得
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