【題目】某種超導磁懸浮列車利用超導體的抗磁作用使列車車體向上浮起,同時通過周期性地變換磁極方向而使列車獲得推進動力.其推進原理可以簡化為如圖所示的模型:在水平面上相距b的兩根平行直導軌間,有豎直方向等距離分布的勻強磁場,大小分別為B1B2,方向相反,且,每個磁場的長都是a,相間排列,所有這些磁場都以速度·向右勻速運動這時跨在兩導軌間的長為b、寬為a的金屬框MNOP(懸浮在導軌正上方)在磁場力作用下也將會向右運動設金屬框的總電阻為R,運動中所受到的阻力恒為f.

1)求列車在運動過程中金屬框產(chǎn)生的最大電流;

2)求列車能達到的最大速度;

3)簡述要使列車停下可采取哪些可行措施.

【答案】123)切斷電源、改變磁場的方向、增大阻力

【解析】

電磁阻尼和電磁驅動問題的本質仍然是電磁感應。因此分析求解本題時,應把動生電動勢跟相關力學知識結合起來。

1)開始時金屬框產(chǎn)生的電流最大,設為Im,則由題意得

2)分析列車受力可得

當列車速度增大時,安培力變小,加速度變小,當時,列車速度達到最大,有

F為棒MPNQ所受安培力之和

聯(lián)立解得

3)要使列車停下可采取切斷電源、改變磁場的方向、增大阻力的措施。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)代質譜儀可用來分析比質子重很多倍的離子,其示意圖如圖所示,其中加速電壓恒定。質子在入口處從靜止開始被加速電場加速,經(jīng)勻強磁場偏轉后從出口離開磁場。若某種一價正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場加速,為使它經(jīng)勻強磁場偏轉后仍從同一出口離開磁場,需將磁感應強度增加到原來的12倍。此離子和質子的質量比約為

A.11

B.12

C.121

D.144

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【題目】某個同學設計了一個電路,既能測量電池組的電動勢E和內(nèi)阻r,又能同時測量未知電阻Rx的阻值。器材如下:

A.電池組(四節(jié)干電池)

B.待測電阻Rx(約l0Ω

C.電壓表V1(量程3V、內(nèi)阻很大)

D.電壓表V2(量程6V、內(nèi)阻很大)

E.電阻箱R(最大阻值99. 9Ω

F.開關一只,導線若干

實驗步驟如下:

1)將實驗器材連接成如圖(a)所示的電路,閉合開關,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,先讓電壓表V1接近滿偏,逐漸增加電阻箱的阻值,并分別讀出兩只電壓表的讀數(shù)。

2)根據(jù)記錄的電壓表V1的讀數(shù)U1和電壓表V2的讀數(shù)U2,為縱坐標,以對應的電阻箱的阻值R為橫坐標,得到的實驗結果如圖(b)所示。由圖可求得待測電阻Rx=____ Ω(保留兩位有效數(shù)字)。

3)圖(c)分別是以兩電壓表的讀數(shù)為縱坐標,以兩電壓表讀數(shù)之差與電阻箱阻值的比值為橫坐標得到結果。由圖可求得電池組的電動勢E=__V,內(nèi)阻r=____Ω;兩圖線的交點的橫坐標為___A,縱坐標為________V.(結果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是利用高頻交流電焊接自行車零件的原理示意圖,其中外圈A是通高頻交流電的線圈,B是自行車零件,a是待焊接口,焊接時接口兩端接觸在一起,當A中通有交流電時,B中會產(chǎn)生感應電流,使得接口處金屬熔化而焊接起來.

1)試分析說明,焊接的快慢與交變電流的頻率有什么關系.

2)試解釋說明,為什么焊接過程中,接口a處被熔化而零件其他部分并不是很熱.

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【題目】探究求合力的方法的實驗中,王同學用了兩個量程為5N、最小刻度為 0.1N的彈簧測力計來測量拉力,實驗之前他先檢查了彈簧測力計,然后進行實驗.先將橡皮條的一端固定在水平放置的木板上,用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使結點到達某一位置O,記錄下O點的位置和拉力F1、F2的大小及方向;然 后用一個彈簧測力計拉橡皮條,仍將結點拉到O點,再記錄拉力F的大小及方向;最后 取下白紙作圖,研究合力與分力的關系.

(1)實驗前必須對彈簧測力計進行檢查,以下檢查項目必需的是______

A.對彈簧測力計進行調(diào)零

B.將彈簧測力計用力拉,看是否能達到最大量程

C.將兩只彈簧測力計水平互鉤對拉,檢查兩彈簧測力計讀數(shù)是否相同

(2)如圖是王同學研究合力與分力關系時在白紙上畫出的圖,根據(jù)物理實驗讀數(shù)和作圖要求與規(guī)范,請指出圖中存在的三種錯誤.

①_______________________________________;

②_______________________________________;

③_______________________________________

(3)在實驗之余,王同學將兩彈簧測力計豎直互鉤對掛,發(fā)現(xiàn)上面彈簧測力計的讀數(shù)略大于下面彈簧測力計的讀數(shù),倒置后也是如此,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是____

A.彈簧測力計外殼的重力 B.彈簧及掛鉤的重力

C.彈簧測力計只能水平測力 D.兩掛鉤之間的作用力不同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示電路中,電源內(nèi)阻忽略不計。閉合電鍵,電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I;在滑動變阻器R1的滑片Pa端滑到b端的過程中

A. U先變大后變小

B. I先變小后變大

C. UI比值先變大后變小

D. U變化量與I變化量比值等于R3

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【題目】用如圖所示裝置可驗證機械能守恒定律,輕繩兩端系著質量相等的物體A、B,物體B上放一金屬片C,鐵架臺上固定一金屬圓環(huán),圓環(huán)處在物體B的正下方,金屬片C與圓環(huán)間的高度差為h,將A、B、C組成的系統(tǒng)由靜止釋放。當物體B穿過圓環(huán)時,金屬片C被擱置在圓環(huán)上,兩個固定在鐵架臺P1、P2處的光電門,通過電子計時器可測出物體B通過P1、P2這段距離的時間。

(1)若測得P1、P2之間的距離為d,物體B通過這段距離的時間為t,則物體B剛穿過圓環(huán)后的速度v=________。

(2)若物體A、B的質量均用M表示,金屬片C的質量用m表示,重力加速度為g,該實驗中驗證了等式____________成立,即可驗證機械能守恒定律.

(3)本實驗中的測量儀器除刻度尺、光電門、電子計時器外,還需要________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在某種科學益智玩具中,小明找到了一個小型發(fā)電機,其結構示意圖如圖1、2所示。圖1中,線圈的匝數(shù)為nab長度為L1,bc長度為L2,電阻為r;圖2是此裝置的正視圖,切割處磁場的磁感應強度大小恒為B,有理想邊界的兩個扇形磁場區(qū)夾角都是90°。外力使線圈以角速度逆時針勻速轉動,電刷M端和N端接定值電阻,阻值為R,不計線圈轉動軸處的摩擦,下列說法正確的是(

A.線圈中產(chǎn)生的是正弦式交變電流

B.線圈在圖2所示位置時,產(chǎn)生感應電動勢E的大小為BL1L2

C.線圈在圖2所示位置時,電刷M的電勢低于N

D.外力做功的平均功率為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某空間存在一條沿x軸方向的電場線,電場強度Ex變化的規(guī)律如圖所示,圖線關于坐標原點對稱,ABx軸上關于原點O對稱的兩點,C點是OB的中點則下列說法正確的是(

A.電勢差B.電勢差

C.取無窮遠處電勢為零,則O點處電勢也為零D.電子從A點由靜止釋放后的運動軌跡在一條直線上

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