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2022年6月浙江省普通高校招生選考物理試卷
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試題詳情
艦載機電磁彈射是現(xiàn)代航母最先進的彈射技術,我國在這一領域已達到世界先進水平。某興趣小組開展電磁彈射系統(tǒng)的設計研究,如圖1所示,用于推動模型飛機的動子(圖中未畫出)與線圈絕緣并固定,線圈帶動動子,可在水平導軌上無摩擦滑動。線圈位于導軌間的輻向磁場中,其所在處的磁感應強度大小均為B。開關S與1接通,恒流源與線圈連接,動子從靜止開始推動飛機加速,飛機達到起飛速度時與動子脫離;此時S擲向2接通定值電阻R
0
,同時施加回撤力F,在F和磁場力作用下,動子恰好返回初始位置停下。若動子從靜止開始至返回過程的v-t圖如圖2所示,在t
1
至t
3
時間內F=(800-10v)N,t
3
時撤去F。已知起飛速度v
1
=80m/s,t
1
=1.5s,線圈匝數(shù)n=100匝,每匝周長l=1m,飛機的質量M=10kg,動子和線圈的總質量m=5kg,R
0
=9.5Ω,B=0.1T,不計空氣阻力和飛機起飛對動子運動速度的影響,求
(1)恒流源的電流I;
(2)線圈電阻R;
(3)時刻t
3
。
【考點】
電磁感應過程中的動力學類問題
;
歐姆定律的簡單應用
;
根據(jù)v-t圖像的物理意義對比多個物體的運動情況
;
用能量守恒定律解決實際問題
;
法拉第電磁感應定律的內容和表達式
.
【答案】
見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59
組卷:834
引用:2
難度:0.5
相似題
1.
如圖,一個正方形導線框從高處自由下落,穿過一水平的勻強磁場區(qū)域,已知磁場區(qū)域高度大于2倍線框高度,線框離開磁場過程中的運動情況是( ?。?/h2>
A.若線框勻速進入磁場,則離開磁場過程一定是勻速運動
B.若線框加速進入磁場,則離開磁場過程一定是加速運動
C.若線框加速進入磁場,則離開磁場過程一定是減速運動
D.若線框減速進入磁場,則離開磁場過程一定是減速運動
發(fā)布:2024/10/30 11:30:2
組卷:295
引用:1
難度:0.4
解析
2.
如圖,足夠長的磁鐵在空隙產生一個徑向輻射狀磁場,一個圓形細金屬環(huán)與磁鐵中心圓柱同軸,由靜止開始下落,經過時間t,速度達最大值v,此過程中環(huán)面始終水平。已知金屬環(huán)質量為m、半徑為r、電阻為R,金屬環(huán)下落過程中所經過位置的磁感應強度大小均為B,重力加速度大小為g,不計空氣阻力,則( ?。?/h2>
A.在俯視圖中,環(huán)中感應電流沿逆時針方向
B.環(huán)中最大的感應電流大小為
mgv
R
C.環(huán)下落過程中所受重力的沖量等于其動量變化
D.t時間內通過金屬環(huán)橫截面的電荷量為
2
πr
B
vt
R
發(fā)布:2024/11/3 16:0:2
組卷:324
引用:1
難度:0.6
解析
3.
2022年6月17日,我國第三艘航母福建艦正式下水,如圖甲所示,福建艦配備了目前世界上最先進的電磁彈射系統(tǒng)。電磁彈射系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方案有多種,并且十分復雜。一種簡化的物理模型如圖乙所示,電源和一對足夠長平行金屬導軌M、N分別通過單刀雙擲開關K與電容器相連。電源的電動勢E=6V,內阻不計。兩條足夠長的導軌相距L=0.2m且水平放置處于磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌平面且豎直向下,電容器的電容C=10F?,F(xiàn)將一質量為m=0.1kg,電阻R=1Ω的金屬滑塊垂直放置于導軌的滑槽內,分別與兩導軌良好接觸。將開關K置于a讓電容器充電,充電結束后,再將K置于b,金屬滑塊會在電磁力的驅動下運動。不計導軌和電路其他部分的電阻,不計電容器充、放電過程中電磁輻射和導軌產生的磁場對滑塊的作用,忽略金屬滑塊運動過程中的一切摩擦阻力。下列說法正確的是( )
A.開關K置于b后,金屬塊先做加速運動、后做減速運動
B.開關K置于b的瞬間,金屬滑塊的加速度大小為6m/s
2
C.開關K置于b后,金屬滑塊獲得的最大速度大小為30m/s
D.開關K置于b后,電容器最終帶電量為零
發(fā)布:2024/11/5 1:0:1
組卷:132
引用:1
難度:0.4
解析
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