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超导磁悬浮列车是新型交通工具。其推进原理可以简化为如图所示模型:在水平面上相距L的两根平行直导轨间,有竖直方向大小为B的匀强磁场,相邻磁场区域的磁场方向相反。每个同向磁场区域的宽度均为L,整个磁场以速度水平向右匀速运动,跨在两导轨间的长为L、宽为L的由匝线圈串联而成的金属框悬浮在导轨上方,在磁场力作用下也会向右运动。设金属框的总电阻为R,运动中所受到的阻力大小恒为.求:

(1)金属框运行的最大速度

(2)金属框以最大速度运行时的电功率.


解:(1)导体棒adbc各以相对磁场的速度(vvm)切割磁感线运动

回路中产生的电动势为(2分)

回路中电流为:   (2分)

线框受安培力      (2分)

依题意金属框达最大速度时受到的阻力与安培力平衡,则FfF(2分)解得(2分)

(2)由(2分)  得(3分)


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


质量为M的火箭,一开始静止在太空中。现向后喷射出质量为m的气体,喷气的速度为v1,则火箭体获得的速度v2方向与v1____________(选填“相同”或“相反”),v2大小为___________。

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一个闭合回路由两部分组成,如图所示,右侧是电阻为的圆形导线;置于方向竖直向上,大小均匀变化的磁场B1中,左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨,宽度为d,其电阻不计.磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上,且只分布在左侧,一个质量为m、电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上,分析下述判断正确的是

A.圆形线圈中的磁场均匀增强

B.导体棒ab受到的安培力大小为

C.回路中的感应电流为

D.圆形导线中的电热功率为 (

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如图甲所示,竖直平面坐标系xoy第二象限内有一水平向右的匀强电场,第一象限内有竖直向上的匀强电场,场强E2=。该区域同时存在按图乙所示规律变化的可调

磁场,磁场方向垂直纸面(以向外为正)。可视为质点的质量为m、电荷量为q的带正电微

粒,以速度v0从A点竖直向上进人第二象限,并在乙图t=0时刻从C点水平进入第一象限,调整B0、T0不同的取值组合,总能使微粒经过相应磁场的四分之一周期速度方向恰好偏转,又经一段时间后恰能以水平速度通过与C在同一水平线上的D点。已知重力加速度为g,OA=OC,CD= OC。求:

  (1)微粒运动到C点时的速度大小v。以及OC的长度L;

  (2)微粒从C点到D点的所有可能运动情况中离CD的最大距离H;

  (3)若微粒以水平速度通过与C同一水平线上的是D′点,CD′=3OC,求交变磁场磁感应强度B0及周期T0的取值分别应满足的条件。

    

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如图所示,用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差U,静电计指针张开某一角度,若在电容器两极间插入有机玻璃板,则

A.U不变,不变 B.U增大,增大

C.电容器电容增大, 变小 D.电容器电容减小, 变大

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一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形如图所示,关于波的传播方向与质点的运动情况,下列叙述中正确的是

     A.若波沿轴正向传播,运动的速度将增大

     B.若波沿轴正向传播,运动的加速度将减小

     C.若波沿轴负向传播,将向方向运动

     D.若波沿轴负向传播,将向方向运动

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如图所示,理想变压器的原线圈接有频率为f、电压为U的交流电,副线圈接有光敏电阻R、交流电表。下列说法正确的是

A.当U增大时,变压器的输入功率增大

B.当f减小时,变压器的输入功率减小

C.当光照增强时,交流电表的示数减小

D.当滑动触头P向下滑动时,交流电表的示数增大

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在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,利用实验得到了8组数据,在图(7)所示的I-U坐标系中,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。

①根据图线的坐标数值,请在图(8)中选出该实验正确的实验电路图    (选填“甲”或“乙”)。

②根据所选电路图,请在图(9)中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路。












③由图(7)可知,该小灯泡的电阻随电压的升高而    。(选填“增大”、“减小”或“不变”)

④根据图(7),可判断出图(10)中正确的关系图像是(图中P为小灯泡功率,I为通过小灯泡的电流)( )

⑤将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与R=10Ω的定值电阻串联,接在电动势为8V、内阻不计的电源上,如图(11)所示。闭合开关S后,则电流表的示数为 A,两个小灯泡的总功率为 W。

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我国“蛟龙号”深潜器,在2012年6月24日以7020m深度成为世界上下潜最深的载人潜水器.假设在某次实验时,深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10min内速度图像,下列说法正确的是

A.本次下潜的最大深度为7020m

B.全过程中最大加速度是0.025m/s2

C.0~4min内平均速度为1.5m/s

D.0~1min和8~10min的时间内潜水员处于超重状态

 


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