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解答题 较难0.4 引用2 组卷1270
2019年5月23日10时50分,中国时速600公里高速磁浮实验样车在青岛下线。这标志着中国在高速磁浮技术领域实现重大突破。磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成。尽管可以使用与磁力无关的推进系统,但在目前的绝大部分设计中,这三部分的功能均由磁力来完成。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,PQMN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B1B2B1方向未知,B2垂直纸面向里。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B1B2同时以速度v0=l0m/s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L=0.1m、总电阻R=0.8,列车与线框的总质量m=4.0kg,B1=B2=2.0T,悬浮状态下,实验车运动时受到恒定的阻力f=0.4N。
(1)为使金属框运动,则B1的方向应如何?
(2)求实验车所能达到的最大速率;
(3)假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动,当时间为t=24s时,发现实验车正开始向右做匀加速直线运动,此时实验车的速度为v=2m/s,求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间。
21-22高三下·广西·阶段练习
知识点:导体棒平动切割磁感线产生的动生电动势线框进出磁场产生的等效电路相关计算(E、I、F、U、P) 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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(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.
随着超导材料性能不断提高和完善,科学家们正在积极开展高温超导应用技术的研究,其中诞生了一个重要领域的研究应用一高温超导磁悬浮列车技术。作为革命性的技术创造,高温超导磁悬浮列车技术在我国已有相关研究最新进展。图(甲)是磁悬浮实验车与轨道示意图,图(乙)是固定在车底部金属框abcd(车厢与金属框绝缘)与轨道上运动磁场的示意图.水平地面上有两根很长的平行直导轨PQMN,导轨间有竖直(垂直纸面)方向等间距的匀强磁场B1B2,二者方向相反.车底部金属框的ad边宽度与磁场间隔相等,当匀强磁场B1和B2同时以恒定速度v0沿导轨方向向右运动时,金属框会受到磁场力,带动实验车沿导轨运动。设金属框垂直导轨的ab边长L=0.20m、总电阻R=1.6Ω,实验车与线框的总质量m=2.0kg,磁场B1=B2=1.0T,磁场运动速度v0=10m/s,已知悬浮状态下,实验车运动时受到恒定的阻力f=0.20N,求:
(1)设t=0时刻,实验车的速度为零,求金属框的加速度的大小和方向;
(2)求实验车的最大速率vm
(3)实验车以最大速度做匀速运动时,为维持实验车运动,外界在单位时间内需提供的总能量;
(4)假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动来启动实验车,当两磁场运动的时间为t=40s时,实验车正在向右做匀加速直线运动,此时实验车的速度为v=4m/s,求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间t0

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