2022年,我國(guó)階段性建成并成功運(yùn)行了“電磁撬”,創(chuàng)造了大質(zhì)量電磁推進(jìn)技術(shù)的世界最高速度紀(jì)錄。
一種兩級(jí)導(dǎo)軌式電磁推進(jìn)的原理如圖所示。兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌固定在水平面,導(dǎo)軌間垂直安放金屬棒。金屬棒可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑行,且始終與導(dǎo)軌接觸良好。電流從一導(dǎo)軌流入,經(jīng)過(guò)金屬棒,再?gòu)牧硪粚?dǎo)軌流回,圖中電源未畫出。導(dǎo)軌電流在兩導(dǎo)軌間產(chǎn)生的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流i的關(guān)系式為B=ki(k為常量)。金屬棒被該磁場(chǎng)力推動(dòng)。
當(dāng)金屬棒由第一級(jí)區(qū)域進(jìn)入第二級(jí)區(qū)域時(shí),回路中的電流由I變?yōu)?I。已知兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距為L(zhǎng),每一級(jí)區(qū)域中金屬棒被推進(jìn)的距離均為s,金屬棒的質(zhì)量為m。求:
(1)金屬棒經(jīng)過(guò)第一級(jí)區(qū)域時(shí)受到安培力的大小F;
(2)金屬棒經(jīng)過(guò)第一、二級(jí)區(qū)域的加速度大小之比a1:a2;
(3)金屬棒從靜止開始經(jīng)過(guò)兩級(jí)區(qū)域推進(jìn)后的速度大小v。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/5/21 8:0:9組卷:750引用:5難度:0.5
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1.如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的通電直導(dǎo)體棒放在光滑水平絕緣軌道上,勁度系數(shù)為k的水平輕彈簧一端固定,另一端拴在棒的中點(diǎn),且與棒垂直,整個(gè)裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,彈簧伸長(zhǎng)x,棒處于靜止?fàn)顟B(tài).則( )
發(fā)布:2024/12/29 20:0:1組卷:89引用:23難度:0.9 -
2.如圖所示,空間存在垂直紙面向里的水平磁場(chǎng),磁場(chǎng)上邊界水平,以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),磁場(chǎng)上邊界為x軸,豎直向下為y軸,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在x軸方向保持不變、y軸方向滿足By=B0+ky,k為大于零的常數(shù)。邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝正方形導(dǎo)體線框ABCD通過(guò)輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛于天花板,線框質(zhì)量為m,通有順時(shí)針方向的恒定電流,電流強(qiáng)度為I,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),已知該地的重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:94引用:3難度:0.6 -
3.如圖所示,兩根平行直導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面內(nèi),間距為L(zhǎng).導(dǎo)軌的左端接有電源E和開關(guān)S,導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置??臻g存在斜向右上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其方向與軌道平面成θ角,且與導(dǎo)體棒ab垂直。閉合開關(guān)S,導(dǎo)體棒ab仍保持靜止。已知通過(guò)導(dǎo)體棒的電流為I,則閉合開關(guān)S后,下列說(shuō)法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 1:0:6組卷:148引用:2難度:0.8
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