磁悬浮列车的运动原理如图所示,在水平面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有与导轨垂直且方向相反的匀强磁场B1和B2,B1和

题目:

磁悬浮列车的运动原理如图所示,在水平面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有与导轨垂直且方向相反的匀强磁场B1和B2,B1和B2相互间隔,导轨上有金属框abcd.当磁场B1和B2同时以恒定速度沿导轨向右匀速运动时,金属框也会沿导轨向右运动.已知两导轨间距L1=0.4m,两种磁场的宽度均为L2,L2=ab,B1=B2=1.0T.金属框的质量m=0.1kg,电阻R=2.0Ω.设金属框受到的阻力与其速度成正比,即f=kv,比例系数k=0.08kg/s.求:
磁悬浮列车的运动原理如图所示,在水平面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有与导轨垂直且方向相反的匀强磁场B1和B2,B1和

(1)当磁场的运动速度为v0=5m/s时,金属框的最大速度v1为多大?
(2)金属框达到最大速度以后,某时刻磁场停止运动,当金属框的加速度大小为a=4.0m/s2时,其速度v2多大?

解答:

(1)线框产生的感应电动势:E=2BL(v0-v1),
线框中的感应电流:I=
E
R=
2BL(v0−v1)
R,
线框受到的安培力:F=2BIL=
4B2L2(v0−v1)
R,
当F=f时线框速度最大,即:F=kv1
代入数据解得:v1=4m/s;
(2)磁场停止运动后,线框速度为v2时,
感应电动势:E′=2BLv2
感应电流:I′=
E′
R,
安培力:F′=2BI′L,
由牛顿第二定律得:F′+kv2=ma,
代入数据解得:v2=1m/s;
答:(1)当磁场的运动速度为v0=5m/s时,金属框的最大速度v1为4m/s;
(2)金属框达到最大速度以后,某时刻磁场停止运动,当金属框的加速度大小为a=4.0m/s2时,其速度为1m/s.
再问: 哥们你走的是现实主义,谢谢你的建议

试题解析:

(1)由E=BLv求出感应电动势,由欧姆定律求出电流,由安培力公式求出安培力,然后由平衡条件求出速度.
(2)由E=BLv求出感应电动势,由欧姆定律求出电流,由安培力公式求出安培力,然后由牛顿第二定律求出速度.

名师点评:

本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.
考点点评: 本题考查了求速度问题,分析清楚线框的运动过程,应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式与平衡条件即可正确解题.


分类: 物理作业
时间: 10月10日

与《磁悬浮列车的运动原理如图所示,在水平面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有与导轨垂直且方向相反的匀强磁场B1和B2,B1和》相关的作业问题

  1. 如图所示,在水平面上固定两光滑的长直平行金属导轨MN,PQ,导轨间距离为L

    最大速度时 电势差为BL(vm-v) a,b 各自的安培力为BBLL(v-vm) /2R对于b 最大速度时 加速度为0 受力平衡 所以弹簧的力等于安培力BBLL(v-vm) /2R利用能量守恒 弹簧的弹性势能为 1/2 Ma v0 v0 -2Q-1/2 Ma v v -1/2 Mb vm vm
  2. 两根很长的平行直导线,其间距离为a,与电源组成闭合回路,如图.已知导线上的电流为I,在保持I不变的情况下 若将

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  3. 两根很长的平行直导线,其间距离为a,与电源组成闭合回路,如图.已知导线上的电流为I,在保持I不变的情况

    若将,则空间的 (A) 总磁能将增大. (B) .总磁能将减少 (C) 总磁能将保持不变. (D) 总磁能的变化不能确定.答B因为二者所受磁力是相斥,导线间的距离增大,磁力作正功,总磁能将减少
  4. 如图所示,在水平面上固定两根相互平行的金属导轨MN,PQ,在导轨上固定两根导体棒ab,cd,整个装置处于

    有B-t图可知:B先逐渐减小,在反向增大.由右手定则:B先逐渐减小时,先产生顺时针的电流;B随即在反向增大,产生顺时针的电流.感生电动势E=△B*S/△t ,△B/△t=k (k为B-t图的直线斜率) ,所以E=k*S ,I=E/R=kS/R所受安培力F=BIL=BLkS/R=(B0-kt)kLS/R,其中B0、L、S
  5. 示波管工作原理如图所示:水平放置的两平行金属板,板长l为10cm,两极板相距d为2cm,一束电子以v0=4×107m/s

    (1)设加  电场的电压为U1,由动能定理得:      eU1=12mv02-0      ①解得  U1=mv022e=0.91×10-30×(4×107)22×1.6×10-
  6. 如图所示,光滑水平面上,AB两物体在水平恒力F1,F2作用下运动.已知F1>F2,则A施于B的作用力的大小是多

    我猜八成是连接体问题吧.设AB间作用力为F,共同加速度为a对整体:F1-F2=(Ma+Mb)*a对B:F-F2=Mb*a所以得F=(MbF1+MaF2)/(Ma+Mb)
  7. 如图所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行、固定放置,间距d为0.5m,右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接.在

    在0-4s内,电路中产生的感应电动势为E=△B△tS=0.5×0.5×2V=0.5V,感应电流为 I=ER+r=0.54+1A=0.1A.由题,当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,说明金属棒在4s以后进入磁场,产生的感应电动势与0-4s内产生的感应电动势相等.则由平衡条件得 &n
  8. 如图所示在水平面上有两条平行导电导轨MN、BQ,导轨间的距离为L,匀强磁场垂直导轨所在平面向里,

    此题中杆1、2(两杆的长度相同)都在切割磁感线,因此导体棒1、2各自都产生动生电动势.由题意可知,杆2如果要以恒定速度沿导轨运动,则杆2所受到的摩擦力与安培力平衡,而杆2要受到安培力的作用,可得杆2和杆1的速度肯定不相等.设杆2的速度为vE=Bl(v0-v) ① I= ②BlI ③当杆2匀速运动时,μm2g ④ 由①②
  9. 如图所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d为0.5m,左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接,右端通

    (1)金属棒未进入磁场时,磁场产生感应电动势,导体棒与定值电阻R并联,等效电路如图R总=RL+R2=4+1=5Ω      由感生电动势表达式得:E1=△BS△t=2×0.5×24=0.5 V     
  10. 如图所示,水平放置的两平行金属板间有一竖直方向匀强电场,板长为L,板间距离为d,在距极板右端L处有一竖直放置的屏M,一带

    质点先在水平放置的两平行金属板间做类平抛运动,要垂直打在M屏上,离开电场后,质点一定打在屏的P点上方,做斜上抛运动.否则,质点离开电场后轨迹向下弯曲,质点不可能垂直打在M板上.质点在板间的类平抛运动和离开电场后的斜上抛运动,水平方向都不受外力,都做匀速直线运动,速度都等于v0,而且v0方向水平,质点垂直打在M板上时速度
  11. 如图所示,在水平面上放置两个物体A、B,已知A、B两个物体与地面的最大静摩擦力分别为8牛和4牛,现在有一个水平力F=6牛

    (1),应该是0.物体A最大静摩擦力是8N,水平推力为6N,则物体A没有被推动,对物体B就不存在作用力.(还是虚接触)(2)6-4=2N吧.题目没有说滑动摩擦因数.就减一减可以了,你只要设想推力为12N时,两物体就一起动了.呢B承受4N,A承受8N,没动的话,B承受4N,A承受2N.应该就是这样
  12. 如图所示,AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨,两导轨间的距离为L,导轨平面与水平面的夹角是θ,在整

    是如下图所示吧!ab中感应电流方向由a到b对的.ab受到的安培力,是原磁场对ab中感应电流的作用力,它的方向应由左手定则来判断:手心向下和原磁场B的方向垂直、四指表示ab中感应电流方向,所以是由a指向b的.大拇指就只能沿斜面向上指了.大拇指的指向就是安培力的方向,所以安培力的方向就是沿斜面向上了! 再问: 手心向下和原
  13. 如图所示,水平放置的两根固定的光滑硬杆OA、OB之间的夹角为θ,在两杆上各套轻环P、Q,两环用轻绳相连,现用恒力F沿OB

    以P为研究对象,稳定时,P环受到轻绳的张力和杆的支持力,杆的支持力方向与杆垂直,则根据平衡条件得知,稳定时轻绳与杆垂直,如左图所示.再以Q为研究对象,分析受力如右图所示,根据平衡条件得   Tsinθ=F解得,轻绳的拉力为T=Fsinθ.答:当两环稳定时,绳的拉力是T=Fsinθ.
  14. 如图所示,水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一条轻绳连接,两物体的材料相同,现用力F向右拉木块2,当

    设物体和地面摩擦因数为μ,以两木块整体为研究对象,根据牛顿第二定律:F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a得:a=F-μ(m1+m2)gm1+m2以m1为研究对象,根据牛顿第二定律:T-μm1g=m1a代入a得:T=Fm1m1+m2可见绳子拉力大小与摩擦因数μ无关,即与水平面是否粗糙无关,无论水平面是光滑的还是粗糙的
  15. 1.如图所示,绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b。将条形磁铁沿它们的正中向下*(不到达该平面),a、b将如何移动(

    解题思路: 这两个问题考查的都是电磁感应的问题,解决的要点是运用楞次定律来分析。解题过程: 解: 第1题解析:当一条形磁铁的N极由上至下向着它们运动时,通过环形金属圈的磁通量要增加,引起的机械效果要阻碍磁通量增加,则a、b两线圈相互远离.同理,若一条形磁铁的S极由上至下向着它们运动时,可以得出同样的结论.故A正确,B、
  16. 如图所示,在光滑的水平面上有两个质量相等的物体A、B,中间用劲度系数为K的轻质弹簧相连,在外力的作用下运动,已知F1>F

    弹簧的伸长量只和受到的拉力有关设弹簧力为F,弹簧进度系数为KA物体:F1-F=maB物体:F-F2=ma解出 F=(F1+F2)/2伸长量等于F/K 稳定的意思是:弹簧长度不再变化,那么弹簧弹力也不变化了,由此可以知道两个物块的加速度也不再变化了,这是这个题目硬生加上去的条件,不用管它.
  17. 如图所示,水平放置的两条光滑导轨上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动,

    MN在磁场力作用下向右运动,说明MN受到的磁场力向右,由左手定则可知电流由M指向N,由楞次定律可知,线圈中产生感应电流的磁场应该是向上减小,或向下增加;再由右手定则可知PQ可能是向左加速运动或向右减速运动.故BC正确;故选:BC
  18. 如图所示,在水平面上运动的小车内,有一质量为M的物体与两根劲度系数分别为K1

    这题主要考串联弹簧的问题,同理也可推出并联弹簧的k总是什么,记住后以后考试就不用再推了,加快答题速率,串联推导上面已给出. 再问: 万分感谢大神,你讲的我有点懂可我还有几点疑问:为什么两边受到的力F是相等的?两根弹簧不是不一样吗?   2.  弹簧不也和车一起作加速度为a的加速运动,受力应
  19. 如图所示,光滑水平面上A、B两小球沿同一方向运动,A球的动量为8kgm/s,B球的质量为2kg,速度为6m/s,已知两球

    第一个问题很简单,将A和B作为一个系统根据动量守恒定理,作用前总动量是20kgm/s,作用后A的变为一半是4kgm/s,那么剩下的就是B的动量:16kgm/s,然后再除以B的质量就可以知道B的速度了8m/s.第二个问号,我先来分析碰撞过程的几种情况1.AB 发生完全非弹性碰撞,这种情况相当于碰撞后A撞到B里一起以相同的