(1)如图所示,两条相距L的平行金属导轨位于同一水平面内,其左端接一阻值为R的电阻.矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下,质量为的金属杆位于磁场区域内且静置在导轨上.现让磁场区域以速度匀速向右运动,金属杆会在磁场力的作用下运动起来,已知金属杆运动时受到恒定的阻力f,除R外其它电阻不计,导轨光滑且足够长,杆在运动过程中与导轨垂直且始终未离开磁场区域.求:金属杆初始时的加速度和它能达到的最大速率
(2)根据(1)中的模型,某兴趣小组设计制作了一种磁悬浮列车模型,原理如图所示,PQ和MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨,导轨间分布着竖直(垂直纸面)方向等间距的匀强磁场B1和B2,二者方向相反.矩形金属框固定在实验车底部(车厢与金属框绝缘).其中ad边宽度与磁场间隔相等,当磁场B1和B2同时以速度沿导轨向右匀速运动时,金属框受到磁场力,并带动实验车沿导轨运动.已知金属框垂直导轨的ab边长、总电阻,列车与线框的总质量, ,悬浮状态下,实验车运动时受到恒定的阻力.
①求实验车所能达到的最大速率;
②假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动,当时间为时,发现实验车正在向右做匀加速直线运动,此时实验车的速度为,求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间.
(2)根据(1)中的模型,某兴趣小组设计制作了一种磁悬浮列车模型,原理如图所示,PQ和MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨,导轨间分布着竖直(垂直纸面)方向等间距的匀强磁场B1和B2,二者方向相反.矩形金属框固定在实验车底部(车厢与金属框绝缘).其中ad边宽度与磁场间隔相等,当磁场B1和B2同时以速度沿导轨向右匀速运动时,金属框受到磁场力,并带动实验车沿导轨运动.已知金属框垂直导轨的ab边长、总电阻,列车与线框的总质量, ,悬浮状态下,实验车运动时受到恒定的阻力.
①求实验车所能达到的最大速率;
②假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动,当时间为时,发现实验车正在向右做匀加速直线运动,此时实验车的速度为,求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间.
更新时间:2018-05-19 21:31:57
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【推荐1】如图,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定,轨距为d.空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B.P、M间所接阻值为R的电阻.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其有效电阻为r.现从静止释放ab,当它沿轨道下滑距离s时,达到最大速度.若轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g.求:
(1)金属杆ab运动的最大速度v;
(2)金属杆ab从开始下滑s距离过程中回路产生的焦耳热;
(3)当金属杆ab运动的加速度为时,回路的电功率;
(1)金属杆ab运动的最大速度v;
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【推荐2】如图所示,足够长的光滑水平平行金属轨道宽,处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中,磁感应强度。轨道右端接入一灯L,已知L上标有“2V、1W”字样(设灯电阻保持不变),左端有根金属棒搁在水平轨道上,金属棒质量,在一平行于轨道平面的外力F作用下,从静止开始向右做匀加速直线运动,加速度,除灯电阻外不考虑其他地方的电阻。
(1)经过多长时间灯L达到正常发光;
(2)正常发光时外力F大小;
(3)开始到灯正常发光时间内通过金属棒ab的电量。
(1)经过多长时间灯L达到正常发光;
(2)正常发光时外力F大小;
(3)开始到灯正常发光时间内通过金属棒ab的电量。
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【推荐3】据媒体报道,采用先进电磁弹射技术的航母福建舰已经完成动力测试和系泊试验。某研究性学习小组开展电磁弹射系统模型的设计研究,如图甲所示,两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l,电阻不计,导轨区域存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、电阻为R的金属棒,垂直放在导轨间。实验时,将质量为M的绝缘模型飞机(图中未画出)锁定在金属棒上;时开关S与1接通,金属棒从静止开始推动模型飞机一起加速;时刻,模型飞机达到起飞速度并立即与金属棒解锁,同时掷向2接通定值电阻R;时刻金属棒停止运动,全过程金属棒的(图像如图乙所示,已知恒流源的电流为I,不计空气阻力和飞机起飞对金属棒速度的影响,全过程金属棒与导轨接触良好,求
(1)飞机起飞的速度大小;
(2)飞机起飞后通过金属棒的电荷量;
(3)全过程金属棒的位移大小。
(1)飞机起飞的速度大小;
(2)飞机起飞后通过金属棒的电荷量;
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【推荐1】磁动力作为一种新型动力系统已经越来越多的应用于现代社会.如图所示为电磁驱动装置的简化示意图,间距的两根足够长的平行长直金属导轨倾斜放置,导轨平面与水平面的夹角,两导轨上端接有的电阻.质量的导体棒垂直放置在导轨上,与导轨接触良好,导体棒与导轨间的动摩擦因数,导轨和导体棒的电阻均不计,导轨平面上的矩形区域(如图中虚线框所示)内存在着磁感应强度的匀强磁场,磁场方向垂直导轨平面向上.()
(1)若磁场保持静止,导体棒从距离磁场区域处由静止下滑,恰好匀速穿过磁场区域,求的大小;
(2)若导体棒处于磁场区域内,当磁场以某一速度沿导轨平面匀速向上运动时,可以使导体棒以的速度沿导轨匀速向上运动,导体棒在运动过程中始终处于磁场区域内,求磁场运动的速度大小,以及为维持导体棒的运动此时系统提供的功率P.
(1)若磁场保持静止,导体棒从距离磁场区域处由静止下滑,恰好匀速穿过磁场区域,求的大小;
(2)若导体棒处于磁场区域内,当磁场以某一速度沿导轨平面匀速向上运动时,可以使导体棒以的速度沿导轨匀速向上运动,导体棒在运动过程中始终处于磁场区域内,求磁场运动的速度大小,以及为维持导体棒的运动此时系统提供的功率P.
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【推荐2】如图所示,斜面光滑,倾角,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长,bc边的长,线框的质量m=1kg,电阻,线框用细线通过定滑轮与重物相连(不计摩擦),重物质量M=2Kg,斜面上ef线与gh线(ef∥gh)间有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为B=0.5T.如果线框从静止开始运动,当ab边进入磁场B时恰好做匀速直线运动,ef线和曲线间的距离为9.1m,g取10m/s2求:
(1)ab边由ef运动到gh线这段时间内产生的焦耳热;
(2)ab边由ef运动到gh线所用的时间.
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