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一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环,在范围很大的磁场中沿竖直方向下落,磁...

一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环,在范围很大的磁场中沿竖直方向下落,磁场的分布情况如图所示,已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化,其随高度y变化关系为By=B(1+ky)(此处k为比例常数,且k>0),其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上,在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平,速度越来越大,最终稳定为某一数值,称为收尾速度.俯视观察,圆环中的感应电流方向为    (顺时针,逆时针);圆环收尾速度的大小为   
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根据楞次定律判断圆环中的感应电流方向,当圆环所受的重力与安培力相等时,达到收尾速度.根据法拉第电磁感应定律、结合能量守恒定律求出收尾的速度大小. 【解析】 向下运动的过程中穿过的磁通量在增大,根据楞次定律,得感应电流的方向俯视观察沿顺时针方向. 圆环下落高度为y时的磁通量为: Φ=BS=Bπ=.① 设收尾速度为vm,以此速度在△t时间内磁通量的变化量    ② 根据法拉第电磁感应定律有:  ③ 圆环中感应电流的功率 ④ 重力做功的功率PG=mgvm  ⑤ 根据能量守恒定律有:PE=PG⑥ 由以上各式解得:. 故答案为:顺时针,.
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考点分析:
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