艦載機電磁彈射是現(xiàn)代航母最先進的彈射技術(shù)，我國在這一領(lǐng)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(shè)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(dǎo)軌上無摩擦滑動。線圈位于導(dǎo)軌間的輻向磁場中，其所在處的磁感應(yīng)強度大小均為B。開關(guān)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R0，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t1至t3時間內(nèi)F=（800-10v）N，t3時撤去F。已知起飛速度v1=80m/s,t1=1.5s,線圈匝數(shù)n=100匝，每匝周長l=1m,飛機的質(zhì)量M=10kg,動子和線圈的總質(zhì)量m=5kg,R0=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t3。
【考點】電磁感應(yīng)過程中的動力學(xué)類問題；歐姆定律的簡單應(yīng)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(yīng)定律的內(nèi)容和表達式．
【答案】（1）恒流源的電流為80A；
（2）線圈電阻為0.5Ω；
（3）時刻t3為。
（2）線圈電阻為0.5Ω；
（3）時刻t3為
5
+
3
2
s
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：988引用：3難度：0.5
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1．如圖所示，水平放置的平行光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當PQ在外力作用下運動時，MN在磁場力作用下向左運動，則PQ所做的運動可能是（ ）發(fā)布：2024/12/29 14:0:1組卷：237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)圖中直流電源電動勢為E=45V（內(nèi)阻不計），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。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)軌間處于靜止狀態(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)強度大小為B=2T的勻強磁場。接通電路后MN開始向右加速運動，經(jīng)過一段時間后回路中電流為零，MN達到最大速度，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)軌時的最大速度的大小；
（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)軌時的最大速度的大小。
發(fā)布：2024/12/29 15:0:2組卷：141引用：3難度：0.4 -
3．如圖甲所示，輕質(zhì)絕緣細線吊著一質(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)強度大小隨時間變化關(guān)系如圖乙所示（g=10m/s2）．則下列判斷正確的是（ ）
發(fā)布：2024/12/17 3:30:1組卷：241引用：4難度：0.7
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