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如图18所示,上海磁悬浮列车专线西起上海地铁2号线的龙阳路站,东至上海浦东国际机场,专线全长29.863公里。由中德两国合作开发的世界第一条磁悬浮商运线。
磁悬浮列车的原理如图20所示,在水平面上,两根平行直导轨间有竖直方向且等间距的匀强磁场B1B2,导轨上有金属框abcd,金属框的面积与每个独立磁场的面积相等。当匀强磁场B1B2同时以速度v沿直线导轨向右运动时,金属框也会沿直线导轨运动。设直导轨间距为L=0.4m,B1B2=1T,磁场运动速度为v=5m/s,金属框的电阻为R=2Ω。试求:
(1)若金属框不受阻力时,金属框如何运动;
(2)当金属框始终受到f=1N的阻力时,金属框相对于地面的速度是多少;
(3)当金属框始终受到1N的阻力时,要使金属框维持最大速度,每秒钟需要消耗多少能量?这些能量是谁提供的?

 
 
解:(1)此题的难点在于存在交变磁场。首先分析 acbd边产生的感应电动势,由于磁场方向相反,且线圈相对于磁场向左运动,因此,在如图位置的电动势方向相同(逆时针),根据左手定则,acbd边受到的安培力都向右。所以金属框做变加速运动,最终做匀速直线运动。(2)当金属框受到阻力,最终做匀速直线运动时,阻力与线框受到的安培力平衡。设此时金属框相对于磁场的速度为v所以金属框相对于地面的速度为 (3)要使金属框维持最大速度, 必须给系统补充能量:一方面,线框内部要产生焦耳热;另一方面,由于受到阻力,摩擦生热。设每秒钟消耗的能量为E,这些能量都是由磁场谁提供。由于摩擦每秒钟产生的热量为Q1每秒钟内产生的焦耳热为Q2根据能量守恒可知这些能量都是由磁场提供。
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?河西区二模)如图1所示,上海磁悬浮列车专线西起上海地铁2号线的龙阳路站,东至上海浦东国际机场,专线全长29.863公里.有中德两国合作开发的世界第一条磁悬浮商运线.磁悬浮列车的原理如图2所示.在水平面上,两根平行直导轨间有竖直方向且等间距的匀强磁场B1、B2,导轨上有金属框abcd,金属框的面积与每个独立磁场的面积相等.当匀强磁场B1、B2同时以速度v沿直线导轨运动.设直线导轨间距为L=0.4m,B1=B2=1T,磁场运动速度为v=5m/s,金属框的电阻为R=2Ω.试求:
(1)若金属框不受阻力时,金属框如何运动,
(2)当金属框始终受到f=1N的阻力时,金属框相对与地面的速度是多少:
(3)当金属框始终受到1N的阻力时,要使金属矿维持最大速度,每秒钟需要消耗多少能量?这些能量是谁提供的?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(18分)如图18所示,上海磁悬浮列车专线西起上海地铁2号线的龙阳路站,东至上海浦东国际机场,专线全长29.863公里。由中德两国合作开发的世界第一条磁悬浮商运线。

磁悬浮列车的原理如图19所示,在水平面上,两根平行直导轨间有竖直方向且等间距的匀强磁场B1B2,导轨上有金属框abcd,金属框的面积与每个独立磁场的面积相等。当匀强磁场B1B2同时以速度v沿直线导轨向右运动时,金属框也会沿直线导轨运动。设直导轨间距为L=0.4m,B1B2=1T,磁场运动速度为v=5m/s,金属框的电阻为R=2Ω。试求:

(1)若金属框不受阻力时,金属框如何运动;

(2)当金属框始终受到f=1N的阻力时,金属框相对于地面的速度是多少;

(3)当金属框始终受到1N的阻力时,要使金属框维持最大速度,每秒钟需要消耗多少能量?这些能量是谁提供的?

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科目:高中物理 来源:2008年高考物理考前冲刺练习(4)(解析版) 题型:解答题

如图1所示,上海磁悬浮列车专线西起上海地铁2号线的龙阳路站,东至上海浦东国际机场,专线全长29.863公里.有中德两国合作开发的世界第一条磁悬浮商运线.磁悬浮列车的原理如图2所示.在水平面上,两根平行直导轨间有竖直方向且等间距的匀强磁场B1、B2,导轨上有金属框abcd,金属框的面积与每个独立磁场的面积相等.当匀强磁场B1、B2同时以速度v沿直线导轨运动.设直线导轨间距为L=0.4m,B1=B2=1T,磁场运动速度为v=5m/s,金属框的电阻为R=2Ω.试求:
(1)若金属框不受阻力时,金属框如何运动,
(2)当金属框始终受到f=1N的阻力时,金属框相对与地面的速度是多少:
(3)当金属框始终受到1N的阻力时,要使金属矿维持最大速度,每秒钟需要消耗多少能量?这些能量是谁提供的?

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科目:高中物理 来源:2010年天津市河西区高考物理二模试卷(解析版) 题型:解答题

如图1所示,上海磁悬浮列车专线西起上海地铁2号线的龙阳路站,东至上海浦东国际机场,专线全长29.863公里.有中德两国合作开发的世界第一条磁悬浮商运线.磁悬浮列车的原理如图2所示.在水平面上,两根平行直导轨间有竖直方向且等间距的匀强磁场B1、B2,导轨上有金属框abcd,金属框的面积与每个独立磁场的面积相等.当匀强磁场B1、B2同时以速度v沿直线导轨运动.设直线导轨间距为L=0.4m,B1=B2=1T,磁场运动速度为v=5m/s,金属框的电阻为R=2Ω.试求:
(1)若金属框不受阻力时,金属框如何运动,
(2)当金属框始终受到f=1N的阻力时,金属框相对与地面的速度是多少:
(3)当金属框始终受到1N的阻力时,要使金属矿维持最大速度,每秒钟需要消耗多少能量?这些能量是谁提供的?

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