7、超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起,同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具.其推进原理可以简化为如图6所示的模型:在水平面上相距L的两根平行直导轨问,有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2,且B1=B2=B,每个磁场的宽都是ι,相间排列,所有这些磁场都以速度V向右匀速运动.这时跨在两导轨间的长为L、宽为ι的金属框abcd(悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动.设金属框的总电阻为R,运动中所受到的阻力恒为f,则金属框的最大速度可表示为( C ).
![]()
图7
A、
B、
C、
D、![]()
6、如图6所示,有两根和水平方向成a角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度Vm ,则( BC ).
A.如果B增大,Vm将变大 B.如果a变大, Vm将变大
C.如果R变大,Vm将变大 D.如果M变小,Vm将变大
5、如图所示,一闭合线圈从高处自由落下,穿过一个有界的水平方向的匀强磁场区(磁场方向与线圈平面垂直),线圈的一个边始终与磁场区的边界平行,且保持竖直的状态不变.在下落过程中,当线圈先后经过位置I、Ⅱ、Ⅲ时,其加速度的大小分别为a1、a2、a3( B ).
A. a1<g,a2=g,a3<g B.al<g,a2<g,a3<g
C. a1<g,a2=0,a3=g D.a1<g,a2>g,a3<g
图5 图6
4、如图4所示,磁感应强度的方向垂直于轨道平面倾斜向下,当磁场从零均匀增大时,金属杆ab始终处于静止状态,则金属杆受到的静摩擦力将( D ).
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.先逐渐增大,后逐渐减小
D.先逐渐减小,后逐渐增大
图4
3、
如图3所示,竖直放置的螺线管与导线abed构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方水平面桌面上有一导体圆环.导线abcd所围区域内磁场的磁感强度按图1 5-11中哪一图线所表示的方式随时问变化时,导体圆环将受到向上的磁场力作用?( A
).
![]()
![]()
![]()
![]()
图3 A B C D
2、如图2所示·两条水平虚线之间有垂直于纸面向里、宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场.质量为m、电阻为R的正方形线圈边长为L(L<d),线圈下边缘到磁场上边界的距离为h.将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0在整个线圈穿过磁场的全过程中(从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场),下列说法中正确的是( D ).
A·线圈可能一直做匀速运动
B.线圈可能先加速后减速
C.线圈的最小速度一定是mgR/B2 L2
D.线圈的最小速度一定是
1、.如图l,ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道,其电阻可忽略不计.af之间连接一阻值为R的电阻.ef为一垂直于ab和cd的金属杆,它与ab和cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动.ef长为l,电阻可忽略.整个装置处在匀强磁场中,磁场方向垂直于图中纸面向里,磁感应强度为B,当施外力使杆ef以速度v向右匀速运动时,杆ef所受的安培力为( A ).
![]()
![]()
图1 图2
8.解析:(1)U形框向右运动时,NQ边相当于电源,产生的感应电动势E=Blv0,当如图乙所示位置时,方框bd之间的电阻为![]()
U形框连同方框构成的闭合电路的总电阻为![]()
闭合电路的总电流为![]()
根据欧姆定律可知,bd两端的电势差为:Ubd=![]()
方框中的热功率为:![]()
(2)在U形框向右运动的过程中,U形框和方框组成的系统所受外力为零,故系统动量守恒,设到达图示位置时具有共同的速度v,根据动量守恒定律
![]()
根据能量守恒定律,U形框和方框组成的系统损失的机械能等于在这一过程中两框架上产生的热量,即
![]()
(3)设U形框和方框不再接触时方框速度为v1, u形框的速度为v2:,根据动量守恒定律,有3mv=4mvI+3mv2……两框架脱离以后分别以各自的速度做匀速运动,经过时间t方框最右侧和U形框最左侧距离为s,即(v2-v1)t=s联立以上两式,解得
![]()
7.解析:(1)撤去F之前,设通过电阻R的电流为I,则金属杆受到的安培力大小F安=BIL=F.撤去F之后,由P=I2R知,当电阻R上消耗的电功率为P/4时,通过R的电流I'=I/2,则金属杆受到的安培力F’安=BI'L=F/2,方向水平向左,由牛顿第二定律得,
.方向水平向左.
(2)撤去F后,金属杆在与速度方向相反的安培力作用下,做减速运动直到停下。设匀速运动时金属杆的速度为v,则I2(R+r)=Fv,又P=I2R,解得
![]()
由能量守恒可得,撤去F后,整个电路产生的热量
![]()
则电阻R上产生的焦耳热
![]()
6.答案:4;0.28;0.08
解析:F安=(M-m)g,转化的内能=F安L
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com