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磁懸浮列車是用超導體產生抗磁作用使車體向上浮起,通過周期性地變換磁極方向而獲取推進動力的列車,磁懸浮列車的運行原理可簡化為如圖所示的模型.在水平面上,兩根平行直導軌間有豎直方向且等距離分布的勻強磁場,導軌上有金屬框abcd,其寬度與每一個方向的磁場寬度相同,當勻強磁場同時沿直導軌向右運動時,金屬框也會沿直導軌運動.設直導軌間距為LB,金屬框的電阻為R,金屬框運動時受到的阻力恒為F.
(1)若兩磁場同時以速度v向右做勻速直線運動,則金屬框運動的最大速度是多少?
(2) 若兩磁場同時以加速度a向右做初速度為零的勻加速直線運動,則金屬框要經過多少時間開始運動?經過足夠長時間后, 金屬框也要做勻加速直線運動,則其加速度有多大?

(1) 當兩磁場同時以速度v向右做勻速直線運動時, 金屬框中會產生感應電動勢,金屬框受到安培力作用而加速運動,當金屬框做勻速直線運動時其速度最大. 感應電動勢為:

根據平衡條件:

解得:

(2) 當兩磁場同時以加速度a向右做初速度為零的勻加速直線運動,設經過時間t后金屬框開始運動,此時速度,感應電動勢為:

經過足夠長時間后, 金屬框也要做勻加速直線運動,當金屬框的加速度與兩磁場運動的加速度相同時,電路中的電流達到穩定狀態.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?寶安區模擬)超導磁懸浮列車是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獲得推進動力的新型交通工具.其推進原理可以簡化為如圖所示的模型:在水平面上相距L的兩根平行直導軌間,有豎直方向等距離分布的勻強磁場B1和B2,且B1=B2=B,每個磁場的寬都是l,相間排列,所有這些磁場都以速度v向右勻速運動.這時跨在兩導軌間的長為L寬為l的金屬框abcd(懸浮在導軌上方)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,則金屬框的最大速度可表示為(  )

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超磁懸浮列車是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獲得推進動力的新型交通工具.其推進原理可以簡化為如圖所示的模型:在水平面上相距L的兩根平行直導軌間,有豎直方向等距離分布的勻強磁場B1和B2,且B1=B2=B,每個磁場的寬度都是L,相間排列.所有這些磁場都以速度v向右勻速運動.這時跨在兩導軌間的長為L,寬為L的金屬框abcd(懸浮在導軌上方)在磁場力作用下也將會向右運動.設金屬框的總電阻為R,可達到的最大速度為vm,求運動中金屬框所受到的阻力f.

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精英家教網超導磁懸浮列車是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獲得推進動力的新型交通工具.其推進原理可以簡化為如圖所示的模型:在水平面上相距L的兩根平行直導軌間,有豎直方向等距離分布的勻強磁場B1和B2,且B1=B2=B,每個磁場的寬都是L,相間排列,所有這些磁場都以相同速度向右勻速運動.這時跨在兩導軌間的長為L、寬為L的金屬框abcd(懸浮在導軌上方)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,金屬框的最大速度為Vm,則磁場向右勻速運動的速度V可表示為(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

磁懸浮列車是用超導體產生抗磁作用使車體向上浮起,通過周期性地變換磁極方向而獲取推進動力的列車,磁懸浮列車的運行原理可簡化為如圖所示的模型.在水平面上,兩根平行直導軌間有豎直方向且等距離分布的勻強磁場,導軌上有金屬框abcd,其寬度與每一個方向的磁場寬度相同,當勻強磁場同時沿直導軌向右運動時,金屬框也會沿直導軌運動.設直導軌間距為LB,金屬框的電阻為R,金屬框運動時受到的阻力恒為F.
(1)若兩磁場同時以速度v向右做勻速直線運動,則金屬框運動的最大速度是多少?
(2) 若兩磁場同時以加速度a向右做初速度為零的勻加速直線運動,則金屬框要經過多少時間開始運動?經過足夠長時間后, 金屬框也要做勻加速直線運動,則其加速度有多大?

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