2022年,我國階段性建成并成功運行了“電磁撬”,創造了大質量電磁推進技術的世界最高速度紀錄。
一種兩級導軌式電磁推進的原理如圖所示。兩平行長直金屬導軌固定在水平面,導軌間垂直安放金屬棒。金屬棒可沿導軌無摩擦滑行,且始終與導軌接觸良好。電流從一導軌流入,經過金屬棒,再從另一導軌流回,圖中電源未畫出。導軌電流在兩導軌間產生的磁場可視為勻強磁場,磁感應強度B與電流i的關系式為B=ki(k為常量)。金屬棒被該磁場力推動。
當金屬棒由第一級區域進入第二級區域時,回路中的電流由I變為2I。已知兩導軌內側間距為L,每一級區域中金屬棒被推進的距離均為s,金屬棒的質量為m。求:
(1)金屬棒經過第一級區域時受到安培力的大小F;
(2)金屬棒經過第一、二級區域的加速度大小之比a1:a2;
(3)金屬棒從靜止開始經過兩級區域推進后的速度大小v。
【考點】安培力的計算公式及簡單應用;牛頓第二定律的簡單應用.
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
發布:2024/5/21 8:0:9組卷:922引用:5難度:0.5
相似題
-
1.如圖所示,長為L的通電直導體棒放在光滑水平絕緣軌道上,勁度系數為k的水平輕彈簧一端固定,另一端拴在棒的中點,且與棒垂直,整個裝置處于方向豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場中,彈簧伸長x,棒處于靜止狀態.則( )
A.導體棒中的電流方向從b流向a B.導體棒中的電流大小為 kxBLC.若只將磁場方向緩慢順時針轉過一小角度,x變大 D.若只將磁場方向緩慢逆時針轉過一小角度,x變大 發布: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,磁場上邊界水平,以O點為坐標原點,磁場上邊界為x軸,豎直向下為y軸,磁感應強度大小在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。邊長為L的單匝正方形導體線框ABCD通過輕質絕緣細線懸掛于天花板,線框質量為m,通有順時針方向的恒定電流,電流強度為I,系統處于平衡狀態,已知該地的重力加速度為g,下列說法正確的是( )
A.AC邊與BD邊所受安培力相同 B.細線中拉力大小為mg+kIL2 C.若僅將細線長度加長,線框始終在磁場內,則穩定后細線彈力變大 D.若僅將磁場調整為磁感應強度為B0的勻強磁場,方向不變,則穩定后細線中彈力為0 發布:2024/12/29 20:30:1組卷:109引用:3難度:0.6 -
3.如圖所示,兩根平行直導軌MN、PQ固定在同一水平面內,間距為L.導軌的左端接有電源E和開關S,導體棒ab垂直于導軌放置。空間存在斜向右上方的勻強磁場,其方向與軌道平面成θ角,且與導體棒ab垂直。閉合開關S,導體棒ab仍保持靜止。已知通過導體棒的電流為I,則閉合開關S后,下列說法正確的是( )
A.導體棒所受的摩擦力小于ILB,方向水平向左 B.導體棒所受的摩擦力小于ILB,方向水平向右 C.導體棒所受的安培力小于ILB,方向水平向左 D.導體棒所受的安培力小于ILB,方向水平向右 發布:2024/12/30 1:0:6組卷:153引用:3難度:0.8