Question

【題目】如圖所示為磁懸浮列車模型，質(zhì)量M=1.5kg的絕緣板底座與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，正方形金屬框ABCD固定在絕緣底座，其質(zhì)量m=0.5kg，邊長(zhǎng)為1m，電阻為Ω。OOˊ為AD、BC的中點(diǎn)。在金屬框內(nèi)有可隨金屬框同步移動(dòng)的磁場(chǎng)，OOˊCD區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)B1=kt，且k=0.5T/s，方向豎直向下；OOˊBA區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)B2=2T，方向豎直向上。若AB邊恰在磁場(chǎng)邊緣以內(nèi)，CD邊恰在磁場(chǎng)邊緣以外，靜止釋放模型后，其加速度為___________m/s2；若AB邊和CD邊恰都在磁場(chǎng)邊緣以內(nèi)，靜止釋放模型后，經(jīng)過___________s速度達(dá)到20m/s。（重力加速度g取10m/s2）

Answer 1

【答案】3 4

【解析】

[1]線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

感應(yīng)電流：

由牛頓第二定律得：

解得加速度：；

[2]當(dāng)兩磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度相等時(shí)線框達(dá)到平衡狀態(tài)，速度達(dá)到：

即：

時(shí)線框受到達(dá)到。