冯 鑫，范弘杰，程玉锟，赵 伟，陶小平，浦其荣，赵 霞，张增明

(中国科学技术大学 物理学院，安徽 合肥 230026)

近年来基于IYPT(International Young Physicists’ Tournament)题目的中国大学生物理学术竞赛活动在国内高校中开展的越来越广泛.这些具有很强开放性和可探索性的题目每年吸引了很多同学投入到相关学习和研究工作中，激发了同学们学习物理知识的热情，通过开展相关的教学和比赛活动有效提升了高校普通物理的教学质量.

2019年的IYPT题目中的第12题是一道关于磁致减速的问题. 一个由非铁磁性的导电材料制成的旋转的陀螺仪，被置于磁场中时会减速，要求研究相关参数对于减速的影响.

对于这个磁场中导体材料陀螺的减速问题可以用电磁学知识来初步定性分析，导电材料在磁场中运动时切割磁感线会产生动生电动势，产生的感应电流在磁场中会受到安培力，安培力矩作为阻碍陀螺仪旋转的阻力矩会导致陀螺减速.

一般磁场下陀螺仪的减速问题可以用麦克斯韦方程组求解，但过程较为复杂，也难以设计实验方案进行可重复性的定量验证. 本文以磁场中的无限长导体圆柱模型为基础，分析了陀螺仪转轴与磁场方向间不同角度下磁场导致陀螺仪减速的机理，得到了该模型下电磁阻力矩的近似表达式，并进行了量纲分析. 实验上为了能相对直接评估电磁阻力矩的大小，将力学量测量转换为电动机驱动电流测量，以直流永磁电动机驱动陀螺仪，验……