【題目】均勻超導(dǎo)細環(huán)的半徑為,電感為,質(zhì)量為,環(huán)中引入電流.環(huán)掛在沒有彈性的細線上,放入磁感強度為的水平勻強磁場區(qū)域中,在穩(wěn)定平衡位置,矢量與其在環(huán)面上分量之間角度等于

1)求與環(huán)中初始電流之間關(guān)系,且作出圖像

2)求環(huán)中穩(wěn)定電流強度與電流強度初始值之間的關(guān)系,作出圖像

3)對于情況,要將環(huán)從磁場中拉出來至少需要做多少功?

【答案】123

【解析】

1)(2)如果環(huán)位于磁感強度為的均勻磁場中,且環(huán)中電流(當時),那么唯一穩(wěn)定的平衡位置是當時,且環(huán)中心處環(huán)自身磁場磁感強度矢量沿B指向.設(shè),而環(huán)中電流這樣流動,使環(huán)處于穩(wěn)定平衡位置.

超導(dǎo)環(huán)引起磁通量守恒,則

由此

據(jù)題意可知

因此當時,

時,沒有穩(wěn)定位置,所以在這種情況下當時將有穩(wěn)定平衡位置.

設(shè)時,.根據(jù)磁通量守恒定理有,

由此

圖(a)和(b)分別表示關(guān)系圖像.

3)設(shè)沒有外磁場時環(huán)中,而在磁場中環(huán)中電流.求將環(huán)從均勻磁場區(qū)域拉出做的功.圖(c)表示當環(huán)拉出距離時的任一位置,磁場對環(huán)將有安培力作用,即

,式中為環(huán)中電流.

根據(jù)磁通量守恒定理,有,式中為圖上劃有斜線部分的面積.

因此,,可得到

將環(huán)拉出磁場做功等于

考超重力場,有

有關(guān)超導(dǎo)現(xiàn)象的試題雖然在過去的競賽中也曾遇到過,但一般都僅限于電阻特性、完全的抗磁性(超導(dǎo)體內(nèi)部的磁感應(yīng)強度)以及線圈的磁通量保持不變的應(yīng)用,嚴格地說,這最后一點應(yīng)立足于電磁感應(yīng)進行解釋.

由于在新大綱中加入了對超導(dǎo)體的要求,相信今后對超導(dǎo)體性質(zhì)的考查以及運用超導(dǎo)體背景的試題會越來越多,讀者在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)注意這方面試題的收集與整理.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】下圖為黃河某支流流域年均氣溫分布示意圖,該支流上已經(jīng)建設(shè)了多個水電站,實現(xiàn)了梯級開發(fā)。讀圖回答以下各題。

1影響圖中年均溫分布的主要因素是( )

A. 緯度位置 B. 大氣環(huán)流

C. 地形地勢 D. 海陸性質(zhì)

2根據(jù)圖上信息推斷,該支流上可建水電站數(shù)量最多的河段可能是( )

A. ①水文站以上河段

B. ①、②水文站之間河段

C. ②、③水文站之間河段

D. ③水文站以下河段

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【題目】下圖由北京市城市及近郊的假彩色衛(wèi)星影像判讀而來。讀圖回答下列問題。

(1)在原衛(wèi)星影像上,判讀河流和道路的直接解譯標志有 、 、 。根據(jù)直接解譯標志,A為 ,B的色調(diào)為 ,C、D、E、F中 為道路, 為河流。

(2)在原衛(wèi)星影像圖上,城市為 狀,道路、河流為 狀,湖泊為 色。

(3)判斷D為河流的間接解譯標志是

(4)對比冬季和夏季衛(wèi)星影像圖上的A處,可能會有哪些不同?為什么?

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【題目】讀“某地區(qū)土地利用變化圖”,分析回答問題。

(1)此圖反映了該地區(qū)的__________過程,該過程的具體表現(xiàn)是:_______________________、____________________________________________________________。

(2)該過程中使圖中城市日益突出的環(huán)境污染包括:__________污染、__________污染、__________污染、__________污染等。

(3)該過程中城市對郊區(qū)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境產(chǎn)生的不利影響主要表現(xiàn)在:_________________、____________________等。

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科目:高中地理 來源: 題型:

【題目】下表為某城市各類土地利用付租能力與距市中心距離關(guān)系,據(jù)此完成下面小題。

1有關(guān)該城市各功能分區(qū)的敘述,正確的是( )

A.距市中心距離2千米內(nèi)付租能力最低的是住宅區(qū)B.城市的功能分區(qū)只受地租因素的影響

C.城市規(guī)模越小,功能區(qū)的種類越多D.工業(yè)區(qū)的付租能力隨距市中心的遠近遞變最慢

2從付租能力看,住宅區(qū)到市中心的最佳距離范圍約為( )

A.0~2千米左右B.0~4千米左右C.3~4千米左右D.大于5千米

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【題目】物流園區(qū)是指物流作業(yè)集中的地區(qū),是幾種運輸方式銜接地,也是物流企業(yè)的集結(jié)點。組團狀是指城市各區(qū)呈分散布局,多被地形、河流等所分割。圖9為“某個組團式城市布局圖”。讀圖回答下面小題。

1該城市規(guī)劃建設(shè)物流園區(qū)和化工園區(qū),應(yīng)分別安排在

A. ①處和③處 B. ①處和④處 C. ②處和③處 D. ②處和④處

2該城市的布局模式有利于

A. 縮短居民出行距離 B. 改善城市生態(tài)環(huán)境

C. 加強各區(qū)之間的聯(lián)系和協(xié)作 D. 節(jié)省基礎(chǔ)設(shè)施投資

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科目:高中地理 來源: 題型:

【題目】 “倚山偎翠,方圓錯落,似古堡巍峨蒼樸,像地下冒出的‘蘑菇’絢麗多彩。以生土夯筑,卻巧奪天工。安全堅固,防風(fēng)抗震,冬暖夏涼,陰陽調(diào)和”。

讀材料完成下面小題。

1下圖所示的傳統(tǒng)民居中與材料描述一致的是( )

A.B.

C.D.

2傳統(tǒng)民居可以反映鄉(xiāng)村聚落與地理環(huán)境的關(guān)系,下列敘述正確的是( )

A.福建土樓主要受地形條件影響B.陜西窯洞主要受科技水平影響

C.北京四合院主要受交通條件影響D.云南竹樓主要受氣候條件影響

3通過上題說明地域文化的特性是( )

A.特定的地域性B.只與地域有關(guān)的自然性

C.地域的單一性D.與時俱進的創(chuàng)新性

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【題目】德國慕尼黑大學(xué)的一位教授是這樣看待中國的:他首先把中國分成東部與西部,再分別分成南北兩部分,形成如圖①②③④四塊區(qū)域,并將這四塊命名為 金色中國銀色中國、黃色中國綠色中國。發(fā)揮你的想象完成下列各題。

1】決定銀色中國金色中國、黃色中國綠色中國自然區(qū)域差異的基本因素是 ( )

A. 氣候和地貌B. 水文和地貌

C. 水文和植被D. 地貌和植被

2】各色分區(qū)與主要成因的組合,正確的是 ( )

A. “黃色中國”——海拔高度所致

B. “金色中國”——海陸位置影響

C. “綠色中國”——流水侵蝕作用

D. “銀色中國”——緯度位置影響

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【題目】兩種或兩種以上有比重差異且可以相混的流體,因比重差異而產(chǎn)生的流動,稱為“異重流”。讀“水庫異重流形成示意圖”,回答下面小題。

1關(guān)于水庫異重流,下列說法正確的是

A. 黃河流域發(fā)生頻率高于珠江流域 B. 到達大壩的異重流不利于水庫清淤

C. 加速了漂浮污染物的凈化 D. 三角洲泥沙來自于水庫環(huán)流

2下列情形可以形成異重流的是

①大風(fēng)吹拂湖面②河流人海③冷暖氣團相④上升流

A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④

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