如圖所示為磁懸浮列車模型,質(zhì)量M=1kg的絕緣板底座靜止在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1的粗糙水平地面上.位于磁場(chǎng)中的正方形金屬框ABCD為動(dòng)力源,其質(zhì)量m=1kg,邊長(zhǎng)為1m,電阻為1/16Ω.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)如圖a所示,CD恰在磁場(chǎng)邊緣以外;OOˊBA區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)如圖b所示,AB恰在磁場(chǎng)邊緣以內(nèi).若絕緣板足夠長(zhǎng)且認(rèn)為絕緣板與地面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,若金屬框固定在絕緣板上,則金屬框從靜止釋放后( 。
分析:面積O′OAB內(nèi)才磁通量發(fā)生變化,回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,由此可以求出回路中電流的大小,線框受安培力和摩擦力作用,由此可以求出線框的加速度大小以及安培力的大。
解答:解:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有E=
△φ
△t
=0.5v
則回路中的電流為I=
E
R
=8A,A錯(cuò)誤;
所受安培力的大小為:F=BIl=8N,故B正確;
根據(jù)牛頓第二定律有:F-f=(M+m)a,f=(M+m)gμ,代入數(shù)據(jù)解得a=3m/s2,故C正確,D錯(cuò)誤.
故選:BC.
點(diǎn)評(píng):本題考查了有關(guān)電磁感應(yīng)的電流、力、運(yùn)動(dòng)分析,涉及知識(shí)點(diǎn)較多,是考查學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)能力的好題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

超導(dǎo)體磁懸浮列車是利用超導(dǎo)體的抗磁化作用使列車車體向上浮起,同時(shí)通過(guò)周期性地變換磁極方向而獲得推進(jìn)動(dòng)力的新型交通工具.如圖所示為磁懸浮列車的原理圖,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(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2,,導(dǎo)軌上有一個(gè)與磁場(chǎng)間距等寬的金屬框abcd.當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2同時(shí)以某一速度沿直軌道向右運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬框也會(huì)沿直軌道運(yùn)動(dòng).設(shè)直軌道間距為L(zhǎng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=B2=B磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的速度為v,金屬框的電阻為R.運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒為f,則金屬框的最大速度可表示為( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2012?嘉興二模)如圖所示為磁懸浮列車模型,質(zhì)量M=1kg的絕緣板底座靜止在動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1的粗糙水平地面上.位于磁場(chǎng)中的正方形金屬框ABCD為動(dòng)力源,其質(zhì)量m=1kg,邊長(zhǎng)為1m,電阻為
1
16
Ω
,與絕緣板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4.OO′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),OO′CD區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)如圖a所示,CD恰在磁場(chǎng)邊緣以外;OO′BA區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)如圖b所示,AB恰在磁場(chǎng)邊緣以內(nèi)( g=10m/s2).若絕緣板足夠長(zhǎng)且認(rèn)為絕緣板與地面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則金屬框從靜止釋放后( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示為磁懸浮列車的原理圖,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(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2,導(dǎo)軌上有金屬框abcd.當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2同時(shí)以v沿直軌道向右運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬框也會(huì)沿直軌道運(yùn)動(dòng).設(shè)直軌道間距為L(zhǎng)=0.4m,B1=B2=1T,磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的速度為v=5m/s.金屬框的電阻R=2Ω.試求:
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(1)金屬框?yàn)槭裁磿?huì)運(yùn)動(dòng)?若金屬框不受阻力時(shí),金屬框如何運(yùn)動(dòng)?
(2)當(dāng)金屬框始終受到f=1N的摩擦阻力時(shí),金屬框最大速度是多少?
(3)當(dāng)金屬框始終受到1N阻力時(shí),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(shuí)提供的?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?普陀區(qū)一模)如圖所示為磁懸浮列車模型,質(zhì)量M=1kg的絕緣板底座靜止在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1的粗糙水平地面上.位于磁場(chǎng)中的正方形金屬框ABCD為動(dòng)力源,其質(zhì)量m=1kg,邊長(zhǎng)為1m,電阻為1/16Ω.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)如圖a所示,CD恰在磁場(chǎng)邊緣以外;OOˊBA區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)如圖b所示,AB恰在磁場(chǎng)邊緣以內(nèi).若絕緣板足夠長(zhǎng)且認(rèn)為絕緣板與地面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,若金屬框固定在絕緣板上,則金屬框從靜止釋放后( 。

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