计算题18.0分
物理

25.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. 4 m,两种磁场的宽度均为L2,L2=ab,B1=B2=B=1.0T。金属框的质量m=0.1 kg,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. 08 kg/s。求:

(1)若金属框达到某一速度时,磁场停止运动,此后某时刻金属框的加速度大小为a=6.0m/s2,则此时金属框的速度v1多大?

(2)若磁场的运动速度始终为v0=5m/s,在线框加速的过程中,某时刻线框速度v′=2m/s,求此时线框的加速度a′的大小。

(3)若磁场的运动速度始终为v0=5m/s,求金属框的最大速度v2为多大?此时装置消耗的功率为多大?

考察知识点

  • 法拉第电磁感应定律
  • 电磁感应中的能量转化

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正确答案及相关解析

正确答案

(1)E=E1+E2=2BL1v1                

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知识点

法拉第电磁感应定律 电磁感应中的能量转化