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          電動汽車具有零排放、噪聲低、低速階段提速快等優點。隨著儲電技術的不斷提高,電池成本的不斷下降,電動汽車逐漸普及。
          (1)電動機是電動汽車的核心動力部件,其原理可以簡化為如圖所示的裝置:無限長平行光滑金屬導軌相距L,導軌平面水平,電源電動勢為E,內阻不計。垂直于導軌放置一根質量為m的導體棒MN,導體棒在兩導軌之間的電阻為R,導軌電阻可忽略不計。導軌平面與勻強磁場垂直,磁場的磁感應強度大小為B,導體棒運動過程中,始終與導軌垂直且接觸良好。閉合開關S,導體棒由靜止開始運動,運動過程中切割磁感線產生動生電動勢,該電動勢總要削弱電源電動勢的作用,我們把這個電動勢稱為反電動勢E,此時閉合回路的電流大小可用
          I
          =
          E
          -
          E
          R
          來計算。求:
          ①導體棒運動的速度大小為v時,導體棒的加速度a的大??;
          ②導體棒從開始運動到穩定的過程中電源消耗的總電能E的大小。
          (2)電動汽車行駛過程中會受到阻力作用,已知阻力f與車速v的關系可認為f=kv2(k為未知常數)。某品牌電動汽車的電動機最大輸出功率為Pm,最高車速為vm,車載電池最大輸出電能為A,質量為M。
          ①若電動汽車始終以最大輸出功率啟動,經過時間t0后電動汽車的速度大小為v0,求該過程中阻力對電動汽車所做的功Wf
          ②若該車以速度v1(v1小于vm)在平直公路上勻速行駛時,電能轉化為機械能的總轉化率為η,求該電動汽車在此條件下的最大行駛里程s。

          【答案】①導體棒運動的速度大小為v時,導體棒的加速度a的大小為
          E
          -
          BL
          v
          BL
          m
          R
          ;
          ②導體棒從開始運動到穩定的過程中電源消耗的總電能E的大小為
          m
          E
          2
          B
          2
          L
          2
          。
          (2)①該過程中阻力對電動汽車所做的功Wf
          1
          2
          M
          v
          2
          0
          -Pmt0;
          ②該電動汽車在此條件下的最大行駛里程s為
          η
          A
          v
          3
          m
          P
          v
          2
          1
          【解答】
          【點評】
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          發布:2024/4/20 14:35:0組卷:277引用:1難度:0.4
          相似題
          • 1.半徑為R的金屬圓環水平固定,電阻忽略不計。圓環內存在與環面垂直的勻強磁場,磁感應強度為B。導體棒長為L(L>2R),其單位長度電阻值為r。圖(a)中導體棒與圓環相切于O1點,t=0時刻起,從圖示位置以速度v勻速向右運動,棒始終與速度方向垂直。圖(b)中導體棒與圓環相切于O2點,t=0時刻起,以O2點為軸從圖示位置起在水平面內順時針勻速轉過180°,角速度為ω;導體棒掃過整個環面時與環接觸良好。

            (1)分析說明圖(a)中導體棒掃過整個環面過程中流過導體棒的電流變化情況;
            (2)求圖(b)中導體棒兩端產生的感應電動勢E與時間t的關系式;
            (3)若圖(a)、圖(b)中導體棒掃過整個環面所用時間相同,試比較兩種情況中導體棒運動到虛線(圓環上直徑位置)處,流過兩導體棒的感應電流大小。

            發布:2024/12/30 1:0:6組卷:99引用:2難度:0.7
          • 2.如圖甲所示,在水平面上有一豎直向下的足夠寬的矩形勻強磁場區域,磁感應強度B0=0.2T,區域長度L=3m,在緊靠磁場的左邊界處的水平面上放置一正方形線框,匝數n=10,邊長a=1m,線框電阻R=1Ω,質量m=1kg?,F在線框上作用一水平恒力F,使線框從靜止開始向右進入磁場中,已知恒力F的大小為10N,線框與水平面間的動摩擦因數μ=0.2,整個線框完全進入磁場前已經勻速運動,g=10m/s2。當線框剛全部進入磁場開始計時,磁場即以如圖乙所示規律變化。下列說法正確的是( ?。?br />

            發布:2024/12/29 23:30:1組卷:149引用:3難度:0.5
          • 3.如圖,空間某區域內存在沿水平方向的勻強磁場,一正方形閉合金屬線框自磁場上方某處釋放后穿過磁場,整個過程線框平面始終豎直,線框邊長小于磁場區域上下寬度。以線框剛進入磁場時為計時起點,下列描述線框所受安培力F隨時間t變化關系的圖中,不正確的是(  )

            發布:2024/12/29 20:30:1組卷:234引用:3難度:0.7
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