(2)求線框勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小, (3)求線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的電熱. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

圖16虛線框內(nèi)為某種電磁緩沖車的結(jié)構(gòu)示意圖，在緩沖車的底板上沿車的軸線固定有兩個(gè)足夠長的平行絕緣光滑導(dǎo)軌PQ、MN，在緩沖車的底部還安裝有電磁鐵（圖中未畫出），能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在緩沖車的PQ、MN導(dǎo)軌內(nèi)有一個(gè)由高強(qiáng)度材料制成的緩沖滑塊K，滑塊K可以在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng)，在滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd，線圈的總電阻為R，匝數(shù)為n，ab的邊長為L。緩沖車的質(zhì)量為m1（不含滑塊K的質(zhì)量），滑塊K的質(zhì)量為m2。為保證安全，要求緩沖車廂能夠承受的最大水平力（磁場(chǎng)力）為Fm，設(shè)緩沖車在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)。

（1）如果緩沖車以速度v0與障礙物碰撞后滑塊K立即停下，請(qǐng)判斷滑塊K的線圈中感應(yīng)電流的方向，并計(jì)算感應(yīng)電流的大��；

（2）如果緩沖車與障礙物碰撞后滑塊K立即停下，為使緩沖車廂所承受的最大磁場(chǎng)力不超過Fm，求緩沖車運(yùn)動(dòng)的最大速度；

（3）如果緩沖車以速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，在它前進(jìn)的方向上有一個(gè)質(zhì)量為m3的靜止物體C，滑塊K與物體C相撞后粘在一起，碰撞時(shí)間極短。設(shè)m1=m2=m3=m，在cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)之前，緩沖車（包括滑塊K）與物體C已達(dá)到相同的速度，求相互作用的整個(gè)過程中線圈abcd產(chǎn)生的焦耳熱。

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矩形裸導(dǎo)線框長邊的長度為2l，短邊的長度為l，在兩個(gè)短邊上均接有阻值為R的電阻，其余部分電阻均不計(jì)．導(dǎo)線框的位置如圖所示，線框內(nèi)的磁場(chǎng)方向及分布情況如圖，大小為．一電阻為R的光滑導(dǎo)體棒AB與短邊平行且與長邊始終接觸良好．起初導(dǎo)體棒處于x=0處，從t=0時(shí)刻起，導(dǎo)體棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng)．試求：
（1）導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2l的過程中外力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律；
（2）導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2l的過程中整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量．

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如圖所示虛線框內(nèi)為某種電磁緩沖車的結(jié)構(gòu)示意圖，在緩沖車的底板上沿車的軸線固定有兩個(gè)足夠長的平行絕緣光滑導(dǎo)軌PQ、MN，在緩沖車的底部還安裝有電磁鐵（圖中未畫出），能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．在緩沖車的PQ、MN導(dǎo)軌內(nèi)有一個(gè)由高強(qiáng)度材料制成的緩沖滑塊K，滑塊K可以在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng)，在滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd，線圈的總電阻為R，匝數(shù)為n，ab的邊長為L．緩沖車的質(zhì)量為m1（不含滑塊K的質(zhì)量），滑塊K的質(zhì)量為m2．為保證安全，要求緩沖車廂能夠承受的最大水平力（磁場(chǎng)力）為Fm，設(shè)緩沖車在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)．
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（1）如果緩沖車以速度v0與障礙物碰撞后滑塊K立即停下，請(qǐng)判斷滑塊K的線圈中感應(yīng)電流的方向，并計(jì)算感應(yīng)電流的大小；
（2）如果緩沖車與障礙物碰撞后滑塊K立即停下，為使緩沖車廂所承受的最大磁場(chǎng)力不超過Fm．求緩沖車運(yùn)動(dòng)的最大速度；
（3）如果緩沖車以速速v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，在它前進(jìn)的方向上有一個(gè)質(zhì)量為m3的靜止物體C，滑塊K與物體C相撞后粘在一起，碰撞時(shí)間極短．設(shè)m1=m2=m3=m，在cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)之前，緩沖車（包括滑塊K）與物體C已達(dá)到相同的速度，求相互作用的整個(gè)過程中線圈abcd產(chǎn)生的焦耳熱．

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如圖所示，虛線框內(nèi)為某種電磁緩沖車的結(jié)構(gòu)示意圖，其主要部件為緩沖滑塊K和質(zhì)量為m的緩沖車廂．在緩沖車的底板上，沿車的軸線固定著兩個(gè)光滑水平絕緣導(dǎo)軌PQ、MN．緩沖車的底部，安裝電磁鐵（圖中未畫出），能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊K由高強(qiáng)度絕緣材料制成，滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd，線圈的總電阻為R，匝數(shù)為n，ab邊長為L．假設(shè)緩沖車以速度v0與障礙物C碰撞后，滑塊K立即停下，此后線圈與軌道的磁場(chǎng)作用力使緩沖車廂減速運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)緩沖，一切摩擦阻力不計(jì)．
（1）求滑塊K的線圈中最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小；
（2）若緩沖車廂向前移動(dòng)距離L后速度為零，則此過程線圈abcd中通過的電量和產(chǎn)生的焦耳熱各是多少？
（3）若緩沖車以某一速度
v′0
（未知）與障礙物C碰撞后，滑塊K立即停下，緩沖車廂所受的最大水平磁場(chǎng)力為Fm．緩沖車在滑塊K停下后，其速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足：v=
v′0
-
n2B2L2
mR
x．要使導(dǎo)軌右端不碰到障礙物，則緩沖車與障礙物C碰撞前，導(dǎo)軌右端與滑塊K的cd邊距離至少多大？

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如圖所示，正方形線框abcd放在光滑絕緣的水平面上，其質(zhì)量m=0.5 kg、電阻R=0.5 Ω、邊長L=0.5 m。M，N分別為線框ad，bc邊的中點(diǎn)。圖示兩個(gè)虛線區(qū)域內(nèi)分別有豎直向下和豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B=1 T，PQ為其分界線，線框從圖示位置以初速度v0=2 m/s向右滑動(dòng)，當(dāng)MN 與PQ重合時(shí)，線框的瞬時(shí)速度方向仍然向右，求：
(1)線框由圖示位置運(yùn)動(dòng)到MN與PQ重合的過程中磁通量的變化量；
(2)線框運(yùn)動(dòng)過程中最大加速度的大小。

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