解答题 较易0.85 引用1 组卷309
如图甲所示,为保证游乐园中过山车的进站安全,过山车安装了磁力刹车装置,磁性很强的钕磁铁安装在轨道上,正方形金属线框安装在过山车底部。过山车返回站台前的运动情况可简化为图乙所示的模型。初速度为0的线框abcd沿光滑斜面加速下滑s后,bc边进入匀强磁场区域,此时线框开始减速,bc边出磁场区域时,线框恰好做匀速直线运动。已知金属线框粗细均匀材料相同,边长为a、总电阻为R,斜面与水平面的夹角为θ。过山车的总质量为m,磁场区域上下边界间的距离为a,磁感应强度大小为B,方向垂直斜面向上,重力加速度为g,求:
(1)线框做匀速运动的速度大小及此时ad间的电势差;
(2)过山车穿过整个磁场过程中产生的热量。
(1)线框做匀速运动的速度大小及此时ad间的电势差;
(2)过山车穿过整个磁场过程中产生的热量。
2023高二下·湖南·阶段练习
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如图甲所示,游乐园中的过山车虽然惊险刺激,但也有多种措施保证了它的安全运行。其中磁力刹车是为保证过山车在最后进站前的安全而设计的一种刹车形式。磁场很强的钕磁铁安装在轨道上,刹车金属框安装在过山车底部。简化为图乙所示的模型,将刹车金属框看作为一个边长为,总电阻为的单匝正方形线框,则过山车返回水平站台前的运动可以简化如下:线框沿着光滑斜面下滑s后,下边框进入匀强磁场时线框开始减速,下边框出磁场时,线框恰好做匀速直线运动。已知斜面与水平面的夹角为,过山车的总质量为,磁场区上下边界间的距离也为,磁感应强度大小为,方向垂直斜面向上,重力加速度为。则下列说法正确的是( )
A.线框刚进入磁场上边界时,从斜面上方俯视线框,感应电流的方向为顺时针方向 |
B.线框刚进入磁场上边界时,感应电流的大小为 |
C.线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为 |
D.线框穿过磁场的过程中,通过线框横截面的电荷量为零 |
如图甲所示,游乐园中的过山车虽然惊险刺激,但也有多种措施保证了它的安全运行。其中磁力刹车是为保证过山车在最后进站前的安全而设计的一种刹车形式。磁场很强的钕磁铁安装在轨道上,刹车金属框安装在过山车底部。简化为图乙所示的模型,将刹车金属框看作为一个边长为,总电阻为的单匝正方形线框,则过山车返回水平站台前的运动可以简化如下:线框沿着足够长的光滑斜面由某位置静止下滑,下边框进入匀强磁场时恰好做匀速直线运动。已知斜面与水平面的夹角为,过山车的总质量为,磁场区上下边界间的距离也为,磁感应强度大小为,方向垂直斜面向上,重力加速度为。则下列说法正确的是( )
A.开始下滑位置到磁场上边界的距离 |
B.线框刚进入磁场上边界时,感应电流的大小为 |
C.线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为 |
D.线框进入磁场的过程中,通过线框横截面的电荷量为 |
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