磁懸浮列車動(dòng)力原理如下圖所示,在水平地面上放有兩根平行直導(dǎo)軌,軌間存在著等距離的正方形勻強(qiáng)磁場Bl和B2,方向相反,B1=B2=l T,如下圖所示.導(dǎo)軌上放有金屬框abcd,金屬框電阻R=2 Ω,導(dǎo)軌間距L=0.4 m,當(dāng)磁場Bl、B2同時(shí)以v=5 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),求
(1)如果導(dǎo)軌和金屬框均很光滑,金屬框?qū)Φ厥欠襁\(yùn)動(dòng)?若不運(yùn)動(dòng),請說明理由;如運(yùn)動(dòng),原因是什么?運(yùn)動(dòng)性質(zhì)如何?
(2)如果金屬框運(yùn)動(dòng)中所受到的阻力恒為其對地速度的K倍,K=0.18,求金屬框所能達(dá)到的最大速度vm是多少?
(3)如果金屬框要維持(2)中最大速度運(yùn)動(dòng),它每秒鐘要消耗多少磁場能?
(1)運(yùn)動(dòng).因磁場運(yùn)動(dòng)時(shí),框與磁場有相對運(yùn)動(dòng),ad、b邊切害蟲磁感線,框中產(chǎn)生感應(yīng)電流(方向逆時(shí)針),同時(shí)受安培力,方向水平向右,故使線框向右加速運(yùn)動(dòng),且屬于加速度越來越小的變加速運(yùn)動(dòng). (6分) (2)阻力f與安培力F安衡時(shí),框有vmf=Kvm=F=2IBL、佟 (2分) 其中I=E/R、凇 (1分) E=2BL(v-vm)、邸 (2分) ①②③聯(lián)立得: Kvm=2·[2BL(v-vm)/R]·BL ∴Kvm=(4B2L2v-4B2L2vm)/R ∴vm=4B2L2v/(KR+4B2L2)、堋 (1分) 。3.2 m/s ⑤ (2分) (3)框消耗的磁場能一部分轉(zhuǎn)化為框中電熱,一部分克服陰力做功. 據(jù)能量守恒 E硫=I2Rt+Kvm·vmt (4分) E磁=[4B2L2(v-vm)2/R]·1+Kvm2·1 。+018×3.22 。2.9 J (2分) |
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科目:高中物理 來源: 題型:
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磁懸浮列車動(dòng)力原理如下圖所示,在水平地面上放有兩根平行直導(dǎo)軌,軌間存在著等距離的正方形勻強(qiáng)磁場Bl和B2,方向相反,B1=B2=lT,如下圖所示。導(dǎo)軌上放有金屬框abcd,金屬框電阻R=2Ω,導(dǎo)軌間距L=0.4m,當(dāng)磁場Bl、B2同時(shí)以v=5m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),求
如果導(dǎo)軌和金屬框均很光滑,金屬框?qū)Φ厥欠襁\(yùn)動(dòng)?運(yùn)動(dòng)性質(zhì)如何?
如果金屬框運(yùn)動(dòng)中所受到的阻力恒為其對地速度的K倍,K=0.18,求金屬框所能達(dá)到的最大速度vm是多少?
如果金屬框要維持(2)中最大速度運(yùn)動(dòng),它每秒鐘要消耗多少磁場能?
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科目:高中物理 來源:2011年甘肅省高考物理模擬試卷(九)(解析版) 題型:選擇題
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