题目内容
如图所示，一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁，产生一个中心辐射的磁场（磁场水平向外），其大小为 
（其中r为辐射半径），设一个与磁铁同轴的圆形铝环，半径为R （大于圆柱形磁铁的半径），而弯成铝环的铝丝其横截面积为S，铝环由静止开始下落，下落过程中铝环平面始终水平，已知铝丝电阻率为ρ，密度为ρ0，试求：
（1）圆环下落速度为v时的电功率；
（2）圆环下落的最终速度；
（3）当下落高度为h时，速度达最大，求从开始下落到此时圆环消耗的电能
（1）
（2）
（3）
解析:
（1）由题意知圆环所在处的磁感应强度
，圆环的有效切割长度为其周长，即L＝2
，圆环的电阻
，当圆环的速度为v时，切割磁感线产生的电动势
，圆环中的电流
，圆环速度为v时电功率P=I2R0 联立以上各式解得：
(2)当圆环加速度为零时，有最大速度vm，此时安培力
由平衡条件可知：mg=F，圆环的质量
解得：
（3）由能量守恒定律得：
解得：
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(其中r为辐射半径――考察点到圆柱形磁铁中心轴线的距离，k为常数)，设一个与磁铁同轴的圆形铝环，半径为R(大于圆柱形磁铁的半径)，制成铝环的铝丝其横截面积为S，铝环由静止下落通过磁场，下落过程中铝环平面始终水平，已知铝丝电阻率为
，密度为
，当地重力加速度为g，试求：
（1）铝环下落的速度为v时铝环的感应电动势是多大？
是多大？
（其中
为辐射半径——考察点到圆柱形磁铁中心轴线的距离，
为常数），设一个与磁铁同轴的圆形铝环，半径为R（大于圆柱形磁铁的半径），制成铝环的铝丝其横截面积为S，铝环由静止下落通过磁场，下落过程中铝环平面始终水平，已知铝丝电阻率为
，密度为
，当地重力加速度为g，试求：
是多大？
（其中
为辐射半径——考察点到圆柱形磁铁中心轴线的距离，
为常数），设一个与磁铁同轴的圆形铝环，半径为R（大于圆柱形磁铁的半径），制成铝环的铝丝其横截面积为S，铝环由静止下落通过磁场，下落过程中铝环平面始终水平，已知铝丝电阻率为
，密度为
，当地重力加速度为g，试求：
是多大？