例题1.磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具.它的驱动系统简化为如下模型.固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框.电阻为R.金属框置于xOy平面内.长边MN长为l.平行于y轴.宽为d的NP边平行于x轴.如图1所示.列车轨道沿Ox方向.轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场.磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布.其空间周期为λ.最大值为B0.如图2所示.金属框同一长边上各处的磁感应强度相同.整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移.设在短暂时间内.MN.PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略.并忽略一切阻力.列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶.某时刻速度为v(v<v0). 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

 (2011年天津理综)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5tt2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点(  )

A.第1 s内的位移是5 m

B.前2 s内的平均速度是6 m/s

C.任意相邻的1 s内位移差都是1 m

D.任意1 s内的速度增量都是2 m/s

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 (2011年天津理综)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5tt2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点(  )

A.第1 s内的位移是5 m

B.前2 s内的平均速度是6 m/s

C.任意相邻的1 s内位移差都是1 m

D.任意1 s内的速度增量都是2 m/s

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(2010年高考天津理综卷)如图所示,质量m1=0.1 kg,电阻R1=0.3 Ω,长度l=0.4 m的导体棒ab横放在U形金属框架上.框架质量m2=0.2 kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.相距0.4 m的MM′、NN′相互平行,电阻不计且足够长.电阻R2=0.1 Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5 T.垂直于ab施加F=2 N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM′、NN′保持良好接触.当ab运动到某处时,框架开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.

(1)求框架开始运动时ab速度v的大小;
(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中,MN上产生的热量Q=0.1 J,求该过程ab位移x的大小.

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(2010年高考天津理综卷)一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如图所示,再经0.6 s,N点开始振动,则该波的振幅A和频率f为(  )

A.A=1 m f=5 Hz                  B.A=0.5 m f=5 Hz

C.A=1 m f=2.5 Hz                D.A=0.5 m f=2.5 Hz

 

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(2010年高考天津理综卷)如图所示,质量m1=0.1 kg,电阻R1=0.3 Ω,长度l=0.4 m的导体棒ab横放在U形金属框架上.框架质量m2=0.2 kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.相距0.4 m的MM′、NN′相互平行,电阻不计且足够长.电阻R2=0.1 Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5 T.垂直于ab施加F=2 N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM′、NN′保持良好接触.当ab运动到某处时,框架开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.

(1)求框架开始运动时ab速度v的大小;

(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中,MN上产生的热量Q=0.1 J,求该过程ab位移x的大小.

 

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1.  C    2. B     3. C      4. ABC   5.  AC

6.  AD    7. C     8. AB      9. D    10.   A

11. 0.63

12. 镇流器的自感现象  断开瞬间  只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉

13. Br2ω/2 ,0

14. 解:(1)由题意知,带电粒子从C孔进入,与筒壁碰撞两次再从C孔射出经历的时间为最短,由,粒子由C孔进入磁场,在磁场中做匀速圆周运动的速度,由,即,得

(2)粒子从的加速度为,粒子从的时间为;粒子在磁场中运动的时间为,将(1)求得的B值代入,得,求得

15. 解:(1)感应电动势的最大值:

(2)由欧姆定律得电流的最大值:=0.16A

电流的有效值=0.11A

(3)用电器上消耗的电功率:

16. 解:(1)ab脱离EF前,电路中的磁通量的变化为

平均感应电动势为

(2)ab脱离EF时,回路中通过电流最大,即

ab脱离EF后,电路中不在有电流,并且ab倒下过程中只有小球的重力做功,机械能守恒,即

ab上各处切割磁感线的速度是不同的,其等效切割速度应等于ab中点的速度

联立解得

17.解:(1)经过时间后,MN运动的距离为,由图可知直导线MN在闭合回路中的有效长度为

    此时感应电动势的瞬时值:(V)

(2)此时闭合回路中的总长度为:

                                  

闭合回路中的总电阻:

根据全电路的欧姆定律,电流大小:(A),由右手定律可得电流方向在闭合回路中是逆时针方向

(3)此时MN中不在闭合回路中的导线MP的长度为

产生的电动势(V)

在闭合回路中的导线PN两端电压(V)

所以MN两端的电压


同步练习册答案