解答题 较难0.4 引用4 组卷940
2023年3月31日,由中国中车自主研制的国内首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行。该磁悬浮列车涡流制动原理的模型如图所示。模型车的车厢下端装有电磁铁系统,该电磁铁系统在其正下方产生的磁场,可看成磁感应强度大小为B、方向竖直向下的矩形区域(长为L,宽为d)的匀强磁场。将长大于L、宽为d、电阻为R的单匝矩形线圈(粗细忽略不计)等间隔铺设在轨道正中央,相邻两线圈的间隔也恰好为d。在某次试验中,模型车以一定初速度开始进入第1个线圈并制动,恰好能完整通过n个线圈。若该模型车所受的空气阻力大小与速度成正比(
,k为常量),模型车(含电磁铁系统)的质量为M,模型车与轨道之间无摩擦。求:
(1)该模型车的磁场全部进入任意一个线圈的过程中,流过线圈的电荷量q。
(2)该模型车右侧刚进入第
个线圈时,系统的速度大小
。
(3)该模型车通过每个线圈所产生的热量之比。
(1)该模型车的磁场全部进入任意一个线圈的过程中,流过线圈的电荷量q。
(2)该模型车右侧刚进入第
(3)该模型车通过每个线圈所产生的热量之比。
23-24高三下·河北·阶段练习
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涡流制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式,某研究所用制成的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的涡流制动过程,如图所示,模型车的车厢下端安装有电磁铁系统,电磁铁系统能在其正下方的水平光滑轨道(间距为L1)中的长为L1、宽为L2的矩形区域内产生匀强磁场,该磁场的磁感应强度大小为B、方向竖直向下.将长大于L1、宽为L2的单匝矩形线圈间隔的铺设在轨道正中央,其间隔也为L2.已知模型车的总质量为m,每个线圈的电阻为R,导线粗细忽略不计,空气阻力不计.在某次实验中,系统的初速度为vo,开始制动后,系统刚好完整滑过了n个线圈.则
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A.在制动的过程中,模型车的加速度不断变小 |
B.在电磁铁系统的磁场进、出任意一个线圈的过程中,线圈中产生的感应电流方向不变 |
C.在电磁铁系统的磁场全部进入任意一个线圈的过程中,通过线圈的电荷量 |
D.在刹车过程中,模型车系统每通过一个线圈均产生电热 |
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