解答题 较难0.4 引用1 组卷619
舰载机电磁弹射是现在航母最先进的弹射技术,我国在这一领域已达到世界先进水平。某兴趣小组开展电磁弹射系统的设计研究,如图所示,用于推动模型飞机的动子(图中未画出)与线圈绝缘并固定,线圈带动动子,可在水平导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场中,其所在处的磁感应强度大小均为B。当开关S接通,电压恒为
的电源为系统供电,动子从静止开始推动飞机加速,此加速过程中线圈中的电流随时间的变化规律为
。当电流第一次减为零时飞机与动子脱离。此时断开S,动子将做阻尼运动而最终停下。已知线圈匝数n=100匝,每匝周长
,直流电阻不计。飞机的质量
,动子和线圈的总质量
,
,
,不计空气阻力和飞机起飞对动子运动速度的影响,求:
(1)开关S接通后瞬间,线圈的自感电动势大小
;
(2)电流第一次达到最大时,飞机的速度大小
及飞机与动子脱离时的速度大小
;
(3)飞机与动子脱离后,动子运动过程的位移大小x;
(4)电流第一次达到最大时,线圈存储的磁场能。(不考虑电磁辐射的能量)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/24/0bbec488-0f5f-4e37-a1e0-9b1e75157755.png?resizew=311)
(1)开关S接通后瞬间,线圈的自感电动势大小
(2)电流第一次达到最大时,飞机的速度大小
(3)飞机与动子脱离后,动子运动过程的位移大小x;
(4)电流第一次达到最大时,线圈存储的磁场能。(不考虑电磁辐射的能量)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/24/0bbec488-0f5f-4e37-a1e0-9b1e75157755.png?resizew=311)
22-23高三上·浙江·阶段练习
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