磁悬浮列车的运动原理如图所示,在水平面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有与导轨垂直且方向相反的匀强磁场和,和相互间隔,导轨上有金属框abcd。当磁场和同时以恒定速度沿

◎ 题目

磁悬浮列车的运动原理如图所示,在水平面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有与导轨垂直且方向相反的匀强磁场相互间隔,导轨上有金属框abcd。当磁场同时以恒定速度沿导轨向右匀速运动时,金属框也会沿导轨向右运动。已知两导轨间距="0." 4 m,两种磁场的宽度均为=ab="1.0" T。金属框的质量m="0." 1 kg,电阻R="2." 0Ω。设金属框受到的阻力与其速度成正比,即,比例系数k="0." 08 kg/s。求:
(1)当磁场的运动速度为="5" m/s时,金属框的最大速度为多大?
(2)金属框达到最大速度以后,某时刻磁场停止运动,当金属框的加速度大小为a=4.0时,其速度多大?

◎ 答案


(2)="1" m/s。

◎ 解析

(1)线框产生的电动势为
线框中产生的感应电流为
线框所受的安培力为
F =f时线框的速度最大,即
解得
(2)磁场停止运动后,线框速度为时,线框产生的电动势
线框中产生的感应电流为
线框所受的安培力为
由牛顿第二定律可得
解得="1" m/s。

◎ 知识点

    专家分析,试题“磁悬浮列车的运动原理如图所示,在水平面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有与导轨垂直且方向相反的匀强磁场和,和相互间隔,导轨上有金属框abcd。当磁场和同时以恒定速度沿…”主要考查了你对  【电磁感应现象的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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