如圖所示,半徑為r的閉合圓環由質量為m、電阻為R的細金屬絲制成,圓環水平放置在兩磁極的狹縫間,輻向分布的磁場僅存在于圓筒形磁極S和圓柱形磁極N之間,圓環平面與磁場方向平行,圓環所在處的磁感應強度大小為B。圓環從靜止開始釋放(不計空氣阻力),其平面在下落過程中始終保持水平。
(1)求圓環下落的最大速度vm(設磁場區域在豎直方向足夠長);
(2)當圓環下落的加速度為g/2時,求圓環的發熱功率P;
(3)已知圓環下落時間為T時,下落高度為H,其速度為v0(v0<vm=。若在該時間T內,圓環內產生的熱量與一恒定電流I0在該圓環內產生的熱量相同,求恒定電流I0的表達式。
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