如图18所示,上海磁悬浮列车专线西起上海地铁2号线的龙阳路站,东

如图18所示,上海磁悬浮列车专线西起上海地铁2号线的龙阳路站,东至上海浦东国际机场,专线全长29.863公里。由中德两国合作开发的世界第一条磁悬浮商运线。
磁悬浮列车的原理如图20所示,在水平面上,两根平行直导轨间有竖直方向且等间距的匀强磁场B1B2,导轨上有金属框abcd,金属框的面积与每个独立磁场的面积相等。当匀强磁场B1B2同时以速度v沿直线导轨向右运动时,金属框也会沿直线导轨运动。设直导轨间距为L=0.4m,B1B2=1T,磁场运动速度为v=5m/s,金属框的电阻为R=2Ω。试求:
(1)若金属框不受阻力时,金属框如何运动;
(2)当金属框始终受到f=1N的阻力时,金属框相对于地面的速度是多少;
(3)当金属框始终受到1N的阻力时,要使金属框维持最大速度,每秒钟需要消耗多少能量?这些能量是谁提供的?

 
 

答案

解:(1)此题的难点在于存在交变磁场。首先分析 acbd边产生的感应电动势,由于磁场方向相反,且线圈相对于磁场向左运动,因此,在如图位置的电动势方向相同(逆时针),根据左手定则,acbd边受到的安培力都向右。所以金属框做变加速运动,最终做匀速直线运动。(2)当金属框受到阻力,最终做匀速直线运动时,阻力与线框受到的安培力平衡。设此时金属框相对于磁场的速度为v
所以金属框相对于地面的速度为 (3)要使金属框维持最大速度, 必须给系统补充能量:一方面,线框内部要产生焦耳热;另一方面,由于受到阻力,摩擦生热。设每秒钟消耗的能量为E,这些能量都是由磁场谁提供。由于摩擦每秒钟产生的热量为Q1每秒钟内产生的焦耳热为Q2根据能量守恒可知这些能量都是由磁场提供。

相关题目

2007年11月15日,国务院新闻办公室发表《中国的政党制度》白
2007年11月15日,国务院新闻办公室发表《中国的政党制度》白皮书,这是我国首次就政党制度发表白皮书。关于我国的政党制度,下列说法正确的是 A.中
2008年1月30日《中共中央国务院关于切实加强     进一步促
2008年1月30日《中共中央国务院关于切实加强     进一步促进农业发展    若干意见》正式公布。这是近五年来第     个关于“三农”问题的中央一
郭沫若曾盛赞“政启开元,治宏贞观”,是指哪位统治者 (
郭沫若曾盛赞“政启开元,治宏贞观”,是指哪位统治者 (   )A.唐太宗          B.武则天           C.唐中宗          D.唐玄宗 
A、B、C是三种不同类别的含有氧元素的化合物。物质间相互
A、B、C是三种不同类别的含有氧元素的化合物。物质间相互反应 的关系如图所示(图中“   ”表示相连的两种物质能在溶液中发生 反应)。若B为碳酸
已知函数 (1)       判断并证明函数的奇偶性; (2) 
已知函数 (1)       判断并证明函数的奇偶性; (2)       当时函数与相同,且为偶函数,求的定义域及其表达式。
对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛
对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法依次是( ) ①化学消毒 ②灼烧灭菌 ③干热灭菌 ④紫外线灭菌 ⑤
---Would you come to my house for dinner Sunday night? ---_______,but I'll be d
---Would you come to my house for dinner Sunday night? ---_______,but I'll be dining with my grandparents. A.I'm sorry B.Thanks a lot C.It's a pity D.I'd love to
任务型阅读(共5小题,每小题2分,满分10分)Every 30 seconds th
任务型阅读(共5小题,每小题2分,满分10分)Every 30 seconds there is an earthquake. But don't worry because most are so weak that they cannot be felt. Only a few big ones hurt people

最新题目