（22-23高二下·江苏常州·期中）图甲为一质量为m、半径为r、电阻率为ρ、粗细均匀的金属圆环，其横截面是直径为d（
）的圆。现将其套在足够长的永久磁铁的竖直槽中，图乙为其俯视图，磁场的磁感线沿半径方向均匀分布，金属环所在处磁场的磁感应强度大小均为B，将金属环静止释放，下降高度为h时，金属环开始匀速下落，已知重力加速度为g，不计空气阻力，试求：
（1）匀速下落时金属环中感应电流I的大小；
（2）匀速下落时金属环中感应电动势E的大小；
（3）从静止释放到刚要匀速运动的过程中，金属环中产生的焦耳热Q。
【答案】（1）
；（2）
；（3）
【知识点】含有导体棒切割磁感线的电路、计算导轨切割磁感线电路中产生的热量
【详解】（1）匀速下落时，根据受力平衡可得
又
联立解得此时金属环中感应电流大小为
（2）根据电阻定律，金属环的电阻为
则感应电动势为
（3）由法拉第电磁感应定律可得
解得金属环匀速运动时的速度为
从静止释放到刚要匀速运动的过程，由能量守恒定律可得
解得
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