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科目:高中物理 来源: 题型:
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科目:高中物理 来源: 题型:
(25分)磁悬浮列车是一种高速运载工具。它具有两个重要系统。一是悬浮系统,利用磁力(可由超导电磁铁提供)使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触。另一是驱动系统,在沿轨道上安装的三相绕组(线圈)中,通上三相交流电,产生随时间、空间作周期性变化的磁场,磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用,使车体获得牵引力。
为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由,我们求解下面的问题。
设有一与轨道平面垂直的磁场,磁感应强度B随时间t和空间位置x变化规律为
式中、
、
均为已知常量,坐标轴x与轨道平行。在任一时刻t,轨道平面上磁场沿x方向的分布是不均匀的,如图所示。图中Oxy平面代表轨道平面,“×”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸里,“? ”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸外。规定指向纸外时B取正值。“×”和“? ”的疏密程度表示沿着x轴B的大小分布。一与轨道平面平行的具有一定质量的金属矩形框MNPQ处在该磁场中,已知与轨道垂直的金属框边MN的长度为
,与轨道平行的金属框边MQ的长度为d,金属框的电阻为R,不计金属框的电感。
1.试求在时刻t,当金属框的MN边位于x处时磁场作用于金属框的安培力,设此时刻金属框沿x轴正方向移动的速度为。
2.试讨论安培力的大小与金属框几何尺寸的关系。
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图所示,PQMN与CDEF为两根足够长的固定平行金属导轨,导轨间距为L。PQ、MN、CD、EF为相同的弧形导轨;QM、DE为足够长的水平导轨。导轨的水平部分QM和DE处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。a、b为材料相同、长都为L的导体棒,跨接在导轨上。已知a棒的质量为m、电阻为R,a棒的横截面是b的3倍。金属棒a和b都从距水平面高度为h的弧形导轨上由静止释放,分别通过DQ、EM同时进入匀强磁场中,a、b棒在水平导轨上运动时不会相碰。若金属棒a、b与导轨接触良好,且不计导轨的电阻和棒与导轨的摩擦。
(1)金属棒a、b刚进入磁场时,回路中感应电流的方向如何?
(2)通过分析计算说明,从金属棒a、b进入磁场至某金属第一次离开磁场的过程中,电路中产生的焦耳热。
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科目:高中物理 来源:2015届山东省淄博市高二上期中考试物理试卷(解析版) 题型:计算题
(15分).如图所示,在空间中取直角坐标系,在第一象限内从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,MN为电场的理想边界,场强大小为E1
,ON=d 。在第二象限内充满一个沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E2。电子从y轴上的A点以初速度
沿x轴负方向射入第二象限区域,它到达的最右端为图中的B点,之后返回第一象限,且从MN上的P点离开。已知A点坐标为(0,h).电子的电量为e,质量为m,电子的重力忽略不计,求:
(1)电子从A点到B点所用的时间
(2)P点的坐标;
(3)电子经过x轴时离坐标原点O的距离.
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