D.在新軌道上的運(yùn)行速率為 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

我國(guó)1989年初投入運(yùn)行的高能粒子加速器--北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)是一種現(xiàn)代的新型加速器.正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的最后部分的簡(jiǎn)化示意圖如圖所示(俯視圖),位于水平面內(nèi)的粗實(shí)線所示的圓環(huán)形真空管是正負(fù)電子作圓周運(yùn)動(dòng)的容器,經(jīng)過(guò)加速器加速后的正負(fù)電子被分別引入該管道時(shí),具有相等的速率v,它們沿管道向相反的方向運(yùn)動(dòng).在管道內(nèi)控制它們轉(zhuǎn)彎的是一系列圓形電磁鐵,即圖中的A1、A2、A3、…An,共n個(gè),均勻分布在整個(gè)圓環(huán)上,每個(gè)電磁鐵內(nèi)的磁場(chǎng)都是勻強(qiáng)磁場(chǎng),并且磁感應(yīng)強(qiáng)度都相同,方向豎直向下,磁場(chǎng)區(qū)域的直徑為d.改變電磁鐵內(nèi)電流的大小,就可以改變磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度.經(jīng)過(guò)精確的調(diào)整,首先實(shí)現(xiàn)電子在環(huán)行管道中沿圖(a)中粗虛線所示的軌跡運(yùn)動(dòng),這時(shí)電子經(jīng)過(guò)每個(gè)電磁鐵時(shí)射入點(diǎn)和射出點(diǎn)都在電磁鐵的同一條直徑的兩端,如圖(b)所示.這就為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)正負(fù)電子對(duì)撞做好了準(zhǔn)備.

(1)試確定正負(fù)電子在管道內(nèi)各自的旋轉(zhuǎn)方向.

(2)已知正負(fù)電子的質(zhì)量都是m、所帶電荷都是元電荷e,重力可不計(jì).求電磁鐵內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。

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磁懸浮鐵路系統(tǒng)是一種新型的交通運(yùn)輸系統(tǒng),它是利用電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的排斥力將車輛托起,使整個(gè)列車懸浮在導(dǎo)軌上,同時(shí)利用電磁力進(jìn)行驅(qū)動(dòng),采用直線電機(jī)模式獲得驅(qū)動(dòng)力的列車可簡(jiǎn)化為如下情境:固定在列車下端的矩形金屬框隨車平移;軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度沿Ox方向按正弦規(guī)律分布,最大值為B0,其空間變化周期為2d,整個(gè)磁場(chǎng)以速度v1沿Ox方向向前高速勻速平移,列車以速度V2沿Ox方向勻速行駛,且v1>v2,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到的安培力即為列車向前行駛的驅(qū)動(dòng)力.設(shè)金屬框電阻為R,長(zhǎng)PQ=L,寬NP=d,求:

(1)如圖為列車勻速行駛時(shí)的某一時(shí)刻,設(shè)為t=0時(shí)刻,MN、PQ均處于磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值處,此時(shí)金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的大小和方向.
(2)從t=0時(shí)刻起列車勻速行駛S距離的過(guò)程中,矩形金屬線框產(chǎn)生的焦耳熱.
(3)列車勻速行駛時(shí)所獲得的最大驅(qū)動(dòng)力的大小,并定性畫(huà)出驅(qū)動(dòng)力功率隨時(shí)間變化在2d/v1-v2時(shí)間內(nèi)的關(guān)系圖線.

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磁懸浮鐵路系統(tǒng)是一種新型的交通運(yùn)輸系統(tǒng),它是利用電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的排斥力將車輛托起,使整個(gè)列車懸浮在導(dǎo)軌上,同時(shí)利用電磁力進(jìn)行驅(qū)動(dòng),采用直線電機(jī)模式獲得驅(qū)動(dòng)力的列車可簡(jiǎn)化為如下情境:固定在列車下端的矩形金屬框隨車平移;軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度沿Ox方向按正弦規(guī)律分布,最大值為B,其空間變化周期為2d,整個(gè)磁場(chǎng)以速度v1沿Ox方向向前高速勻速平移,列車以速度V2沿Ox方向勻速行駛,且v1>v2,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到的安培力即為列車向前行駛的驅(qū)動(dòng)力.設(shè)金屬框電阻為R,長(zhǎng)PQ=L,寬NP=d,求:

(1)如圖為列車勻速行駛時(shí)的某一時(shí)刻,設(shè)為t=0時(shí)刻,MN、PQ均處于磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值處,此時(shí)金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的大小和方向.
(2)從t=0時(shí)刻起列車勻速行駛S距離的過(guò)程中,矩形金屬線框產(chǎn)生的焦耳熱.
(3)列車勻速行駛時(shí)所獲得的最大驅(qū)動(dòng)力的大小,并定性畫(huà)出驅(qū)動(dòng)力功率隨時(shí)間變化在2d/v1-v2時(shí)間內(nèi)的關(guān)系圖線.

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(2010?廈門(mén)二模)磁懸浮鐵路系統(tǒng)是一種新型的交通運(yùn)輸系統(tǒng),(如圖1)它是利用電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的吸引力或排斥力將車輛托起,使整個(gè)列車懸浮在導(dǎo)軌上.同時(shí)利用電磁力進(jìn)行驅(qū)動(dòng).采用直線電機(jī)模式獲得驅(qū)動(dòng)力的列車可簡(jiǎn)化為如下情景:固定在列車下端的矩形金屬框隨車平移;軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度沿Ox方向按正弦規(guī)律分布,最大值為B0,其空間變化周期為2d,整個(gè)磁場(chǎng)以速度v1沿Ox方向向前高速平移,由于列車沿Ox方向勻速行駛速度v2與磁場(chǎng)平移速度不同,而且v1>v2,列車相對(duì)磁場(chǎng)以v1-v2的速度向后移動(dòng)切割磁感線,金屬框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,該電流受到的向前安培力即為列車向前行駛的驅(qū)動(dòng)力.設(shè)金屬框電阻為R,長(zhǎng)PQ=L,寬NP=d,求:
(1)如圖2為列車勻速行駛時(shí)的某一時(shí)刻,MN、PQ均處于磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值處,此時(shí)金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的大小和方向.
(2)列車勻速行駛S距離的過(guò)程中,矩形金屬線框產(chǎn)生的焦耳熱.
(3)列車勻速行駛時(shí)所獲得的最大驅(qū)動(dòng)力的大小,并在圖3中定性畫(huà)出驅(qū)動(dòng)力功率隨時(shí)間變化在
2dv1-v2
時(shí)間內(nèi)的關(guān)系圖線.

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我國(guó)計(jì)劃于2007年9月發(fā)射月球探測(cè)衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”。若“嫦娥一號(hào)”在距月球表面高為2R的軌道上以速率v繞月球勻速率飛行,月球半徑為R,欲使其降到月球表面附近繞月球勻速率飛行,則

       A.應(yīng)使其減速

B.應(yīng)使其加速

C.在新軌道上的運(yùn)行速度為

D.在新軌道上的運(yùn)行速率為

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