為實(shí)現(xiàn)火箭回收再利用，有效節(jié)約大空飛行成本，設(shè)計(jì)師在返回火箭的底盤安裝了4臺電磁緩沖裝置，工作原理是利用電磁阻尼作用減緩地面對火箭的反沖力。電磁緩沖裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，外部由高強(qiáng)度絕緣材料制成，其內(nèi)部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈abcd；②火箭主體，包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ，緩沖軌道內(nèi)存在穩(wěn)定勻強(qiáng)磁場，方向垂直于整個(gè)緩沖軌道平面。當(dāng)緩沖滑塊接觸地面時(shí)，滑塊立即停止運(yùn)動(dòng)，此后線圈與火箭主體中的磁場相互作用，火箭主體一直做減速運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到軟著陸要求的速度，從而實(shí)現(xiàn)緩沖?，F(xiàn)已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時(shí)，水箭主體的速度大小為v0，軟著陸要求的速度不能超過v,4臺電磁緩沖裝置結(jié)構(gòu)相同，如圖所示，為其中一臺電磁緩沖裝置的結(jié)構(gòu)簡圖，單匝線圈的ab邊和cd邊電阻均為R；ad邊和bc邊電阻忽略不計(jì)；ab邊長為L，火箭主體質(zhì)量為m,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，重力加速度為g,一切摩擦阻力不計(jì)。求：
（1）緩沖滑塊剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過線圈ab邊的電流大小和方向；
（2）為了著陸速度不超過v,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值（假設(shè)緩沖軌道足夠長，線圈足夠高）；
（3）若火箭主體的速度大小從v0減到v的過程中，經(jīng)歷的時(shí)間為t,求該過程中每臺電磁緩沖裝置中產(chǎn)生的焦耳熱。
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的動(dòng)力學(xué)類問題；導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：64引用：2難度：0.2
相似題
-
1．如圖所示，水平放置的平行光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN在磁場力作用下向左運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 14:0:1組卷：233引用：14難度：0.5 -
2．電磁軌道炮是利用磁場對通電導(dǎo)體的作用使炮彈加速的，其簡化原理示意圖如圖丙所示。假設(shè)圖中直流電源電動(dòng)勢為E=45V（內(nèi)阻不計(jì)），電容器的電容為C=22F。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l=1m,電阻不計(jì)。炮彈可視為一質(zhì)量為m=2kg,電阻為R=5Ω的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸。導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T的勻強(qiáng)磁場。接通電路后MN開始向右加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后回路中電流為零，MN達(dá)到最大速度，之后離開導(dǎo)軌。求：
（1）直流電源的a端是正極還是負(fù)極？
（2）若用導(dǎo)線將1、2連接讓直流電源供電，MN離開導(dǎo)軌時(shí)的最大速度的大?。?br />（3）若開關(guān)先接1，使電容器完全充電；然后將開關(guān)接至2，MN離開導(dǎo)軌時(shí)的最大速度的大小。
發(fā)布：2024/12/29 15:0:2組卷：129引用：3難度：0.4 -
3．如圖甲所示，輕質(zhì)絕緣細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.8kg、邊長為L=1m、匝數(shù)n=20、總電阻R=1Ω的正方形線圈．在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著垂直紙面向外的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示（g=10m/s2）．則下列判斷正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/17 3:30:1組卷：236引用：4難度：0.7
相關(guān)試卷