題目列表(包括答案和解析)
磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅動系統簡化為如下模型，固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形純電阻金屬框，電阻為
，金屬框置于xOy平面內，長邊MN長為
平行于y軸，寬為
的NP邊平行于x軸，如圖5-1所示。列車軌道沿Ox方向，軌道區域內存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應強度
沿Ox方向按正弦規律分布，其空間周期為
，最大值為
，如圖5-2所示，金屬框同一長邊上各處的磁感應強度相同，整個磁場以速度
沿Ox方向勻速平移。設在短暫時間內，MN、PQ邊所在位置的磁感應強度隨時間的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車在驅動系統作用下沿Ox方向加速行駛，某時刻速度為
(
)。
（1）簡要敘述列車運行中獲得驅動力的原理；
（2）為使列車獲得最大驅動力，寫出MN、PQ邊應處于磁場中的什么位置及與d之間應滿足的關系式；
（3）計算在滿足第(2)問的條件下列車速度為時驅動力的大小。
，金屬框置于xOy平面內，長邊MN長為
平行于y軸，寬為
的NP邊平行于x軸，如圖5-1所示。列車軌道沿Ox方向，軌道區域內存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應強度
沿Ox方向按正弦規律分布，其空間周期為
，最大值為
，如圖5-2所示，金屬框同一長邊上各處的磁感應強度相同，整個磁場以速度
沿Ox方向勻速平移。設在短暫時間內，MN、PQ邊所在位置的磁感應強度隨時間的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車在驅動系統作用下沿Ox方向加速行駛，某時刻速度為
(
)。與d之間應滿足的關系式；時驅動力的大小。
磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅動系統簡化為如下模型，固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于xOy平面內，長邊MN長為l，平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖所示。列車軌道沿Ox方向，軌道區域內存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應強度B沿Ox方向按正弦規律分布，其空間周期為λ，最大值為B0，如圖b所示，金屬框同一長邊上各處的磁感應強度相同，整個磁場以速度v0沿Ox方向勻速平移。設在短暫時間內，MN、PQ邊所在位置的磁感應強度隨時間的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車在驅動系統作用下沿Ox方向加速行駛，某時刻速度為v(v<v0)。
(1)簡要敘述列車運行中獲得驅動力的原理；
(2)為使列車獲得最大驅動力，寫出MN、PQ邊應處于磁場中的什么位置及λ與d之間應滿足的關系式：
(3)計算在滿足第(2)問的條件下列車速度為v時驅動力的大小。
磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅動系統簡化為如下模型，固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于xOy平面內，長邊MN長為l，平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖所示。列車軌道沿Ox方向，軌道區域內存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應強度B沿Ox方向按正弦規律分布，其空間周期為λ，最大值為B0，如圖b所示，金屬框同一長邊上各處的磁感應強度相同，
整個磁場以速度v0沿Ox方向勻速平移。設在短暫時間內，MN、PQ邊所在位置的磁感應強度隨時間的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車在驅動系統作用下沿Ox方向加速行駛，某時刻速度為v(v<v0)。
(1)簡要敘述列車運行中獲得驅動力的原理；
(2)為使列車獲得最大驅動力，寫出MN、PQ邊應處于磁場中的什么位置及λ與d之間應滿足的關系式：
(3)計算在滿足第(2)問的條件下列車速度為v時驅動力的大小。
磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具．它的驅動系統簡化為如下模型，固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形純電阻金屬框，電阻為
R，金屬框置于xOy平面內，長邊MN長為l，平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖1所示．列車軌道沿Ox方向，軌道區域內存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應強度B沿Ox方向按正弦規律分布，其空間周期為λ，最大值為B0，如圖2所示，金屬框同一長邊上各處的磁感應強度相同，整個磁場以速度v0沿Ox方向勻速平移．設在短暫時間內，MN、PQ邊所在位置的磁感應強度隨時間的變化可以忽略，并忽略一切阻力．列車在驅動系統作用下沿Ox方向加速行駛，某時刻速度為v(v＜v0)．
(1)簡要敘述列車運行中獲得驅動力的原理；
(2)為使列車獲得最大驅動力，寫出MN、PQ邊應處于磁場中的什么位置及λ與d之間應滿足的關系式：
(3)計算在滿足第(2)問的條件下列車速度為v時驅動力的大小．
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
D
A
C
A
B
BCD
ACD
AC
AC
10、1)0.495~
(3)
（2分）偏大（2分）因紙帶與打點記時器間存在摩擦阻力f,則有
即
11、⑴a
⑵a）P
b）如圖
⑶
12、（1）
（2）BC （3）速度 頻率 （4）全反射 光疏介質 臨界角
13、（1）A （2）AD （3）
14【解析】（1）設小物體運動到p點時的速度大小為v，對小物體由a運動到p過程應用動能定理得 
①
②
s=vt ③
聯立①②③式，代入數據解得s=
（2）設在數字“
⑤ 聯立①⑤式，代入數據解得F＝0.3N ⑥ 方向豎直向下
15【解析】⑴做直線運動有：
做圓周運動有：
只有電場時，粒子做類平拋，有：
解得：
粒子速度大小為：
速度方向與x軸夾角為：
粒子與x軸的距離為：
⑵撤電場加上磁場后，有：
解得：
粒子運動軌跡如圖所示，圓心C位于與速度v方向垂直的直線上，該直線與x軸和y軸的夾角均為π/4，有幾何關系得C點坐標為：
過C作x軸的垂線，在ΔCDM中：
解得：
M點橫坐標為：
16【解析】
（1）由于列車速度與磁場平移速度方向相同，導致穿過金屬框的磁通量發生變化，由于電磁感應，金屬框中會產生感應電流，該電流受到安培力即為驅動力。
（2）為使列車獲得最大驅動力，MM、PQ應位于磁場中磁感應強度同為最大值且反向的地方，這會使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大，導致線框中電流最強，也會使得金屬框長邊中電流收到的安培力最大，因此，d應為
的奇數倍，即
①
（3）由于滿足（2）問條件，則MM、PQ邊所在處的磁感應強度大小均為B0且方向總相反，經短暫的時間Δt，磁場沿Ox方向平移的距離為v0Δt，同時，金屬框沿Ox方向移動的距離為vΔt。
因為v0>v，所以在Δt時間內MN邊掃過磁場的面積S=（v0-v）lΔt
在此Δt時間內，MN邊左側穿過S的磁通量移進金屬框而引起框內磁通量變化
ΔΦMN = B
同理，該Δt時間內，PQ邊左側移出金屬框的磁通引起框內磁通量變化
ΔΦPQ
= B
故在Δt內金屬框所圍面積的磁通量變化 ΔΦ = ΔΦMN +ΔΦPQ④
根據法拉第電磁感應定律，金屬框中的感應電動勢大小
⑤
根據閉合電路歐姆定律有
⑥
根據安培力公式，MN邊所受的安培力FMN = B0Il
PQ邊所受的安培力FPQ = B0Il
根據左手定則，MM、PQ邊所受的安培力方向相同，此時列車驅動力的大小
F = FMN + FPQ = 2 B0Il⑦
聯立解得
⑧
湖北省互聯網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區 | 電信詐騙舉報專區 | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區 | 涉企侵權舉報專區
違法和不良信息舉報電話：027-86699610 舉報郵箱：58377363@163.com