磁懸浮列車的原理如圖所示,在水平面上,兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向且等距離的勻強磁場B1和B2,導(dǎo)軌上有金屬框abcd.當(dāng)勻強磁場B1和B2同時以v沿直導(dǎo)軌向右運動時,金屬框也會沿直導(dǎo)軌運動.設(shè)直導(dǎo)軌間距為L=0.4m,B1=B2=1T,磁場運動的速度為v=5m/s.金屬框的電阻R=2Ω,試求:
①金屬框為什么會運動?若金屬框不受阻力時,金屬框如何運動?
②當(dāng)金屬框始終受到f=1N的阻力時,金屬框最大速度是多少?
③當(dāng)金屬框始終受到1N阻力時,要使金屬框維持最大速度,每秒鐘需消耗多少能量?這些能量是誰提供的?
、佼(dāng)勻強磁場B1和B2向右運動時,金屬框相對磁場向左運動,于是在金屬框abcd中生產(chǎn)的逆時針方向的感生電流,同時受到向右方向的安培力,所以金屬框跟隨勻強磁場向右運動.金屬框開始受到安培力作用,做加速運動,當(dāng)速度增大到5m/s時,金屬框相對勻強磁場靜止,于是后來金屬框?qū)⑻幱趧蛩龠\動狀態(tài). 、诋(dāng)金屬框始終受到1N阻力時,則有: 2BIL=f,I=;解之得:vm=1.9m/s. 、巯哪芰坑蓛刹糠纸M成,一是轉(zhuǎn)化為abcd金屬框中熱能,二是克服阻力作功,所以消耗功率P=I2R+fvm=5W.這些能量是由磁場提供的. |
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如圖所示,上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵2號線的龍陽路站,東至上海浦東國際機場,專線全長29.863公里。由中德兩國合作開發(fā)的世界第一條磁懸浮商運線。
磁懸浮列車的原理如圖所示,在水平面上,兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向且等間距的勻強磁場B1、B2,導(dǎo)軌上有金屬框abcd,金屬框的面積與每個獨立磁場的面積相等。當(dāng)勻強磁場B1、B2同時以速度v沿直線導(dǎo)軌向右運動時,金屬框也會沿直線導(dǎo)軌運動。設(shè)直導(dǎo)軌間距為L=0.4m,B1=B2=1T,磁場運動速度為v=5m/s,金屬框的電阻為R=2Ω。試求:
(1)若金屬框不受阻力時,金屬框如何運動;
(2)當(dāng)金屬框始終受到f=1N的阻力時,金屬框相對于地面的速度是多少;
(3)當(dāng)金屬框始終受到1N的阻力時,要使金屬框維持最大速度,每秒鐘需要消耗多少能量?這些能量是誰提供的?
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(18分)如圖18所示,上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵2號線的龍陽路站,東至上海浦東國際機場,專線全長29.863公里。由中德兩國合作開發(fā)的世界第一條磁懸浮商運線。
磁懸浮列車的原理如圖19所示,在水平面上,兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向且等間距的勻強磁場B1、B2,導(dǎo)軌上有金屬框abcd,金屬框的面積與每個獨立磁場的面積相等。當(dāng)勻強磁場B1、B2同時以速度v沿直線導(dǎo)軌向右運動時,金屬框也會沿直線導(dǎo)軌運動。設(shè)直導(dǎo)軌間距為L=0.4m,B1=B2=1T,磁場運動速度為v=5m/s,金屬框的電阻為R=2Ω。試求:
(1)若金屬框不受阻力時,金屬框如何運動;
(2)當(dāng)金屬框始終受到f=1N的阻力時,金屬框相對于地面的速度是多少;
(3)當(dāng)金屬框始終受到1N的阻力時,要使金屬框維持最大速度,每秒鐘需要消耗多少能量?這些能量是誰提供的?
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如圖所示,上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵2號線的龍陽路站,東至上海浦東國際機場,專線全長29.863公里。由中德兩國合作開發(fā)的世界第一條磁懸浮商運線。
磁懸浮列車的原理如圖所示,在水平面上,兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向且等間距的勻強磁場B1、B2,導(dǎo)軌上有金屬框abcd,金屬框的面積與每個獨立磁場的面積相等。當(dāng)勻強磁場B1、B2同時以速度v沿直線導(dǎo)軌向右運動時,金屬框也會沿直線導(dǎo)軌運動。設(shè)直導(dǎo)軌間距為L=0.4m,B1=B2=1T,磁場運動速度為v=5m/s,金屬框的電阻為R=2Ω。試求:
(1)若金屬框不受阻力時,金屬框如何運動;
(2)當(dāng)金屬框始終受到f=1N的阻力時,金屬框相對于地面的速度是多少;
(3)當(dāng)金屬框始終受到1N的阻力時,要使金屬框維持最大速度,每秒鐘需要消耗多少能量?這些能量是誰提供的?
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