如圖所示為某科研小組設計的電磁阻尼輔助剎車裝置的原理示意圖，固定在車廂底部的矩形超導線圈可以在智能系統控制下產生沿豎直方向的、磁感應強度大小為B的勻強磁場。在火車運行的平直軌道上，依次間隔分布著足夠多與軌道固連的n匝矩形金屬線圈，每個線圈的電阻都為R，長度和間隔均為d,寬度為l。設火車以初速度v0無動力滑行進入減速區域，經時間t停止運動，超導線圈的長和寬也分別為d和l,火車整體的質量為m,運動過程中受到的摩擦阻力和空氣阻力的合力恒為重力的k倍。
?
（1）判斷超導線圈剛進入第一個金屬線圈時，金屬線圈中的感應電流方向；
（2）求火車剛進入減速區域時加速度a的大小；
（3）求火車減速過程中所經歷的矩形線圈個數N。
【答案】（1）金屬線圈中的感應電流方向為逆時針方向；
（2）火車剛進入減速區域時加速度a的大小為[]；
（3）火車減速過程中所經歷的矩形線圈個數N為。
（2）火車剛進入減速區域時加速度a的大小為[
（
n
B
l
）
2
v
0
m
R
+
kg
（3）火車減速過程中所經歷的矩形線圈個數N為
（
v
0
-
kgt
）
m
R
2
d
（
n
B
l
）
2
【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：2024/10/21 2:0:1組卷：51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。現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（ ）
發布：2024/12/29 23:30:1組卷：148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