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				16．磁懸浮列車(chē)是一種高速低耗的新型交通工具．它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為如下模型.固定在列車(chē)下端的動(dòng)力繞組可視為一個(gè)矩形純電阻金屬框.電阻為R.金屬框置于xOy平面內(nèi).長(zhǎng)邊MN長(zhǎng)為.平行于y軸.寬為d的NP邊平行于x軸.如圖1所示．列車(chē)軌道沿Ox方向.軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場(chǎng).磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Ox方向按正弦規(guī)律分布.其空間周期為λ.最大值為B0.如圖2所示.金屬框同一長(zhǎng)邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同.整個(gè)磁場(chǎng)以速度v0沿Ox方向勻速平移．設(shè)在短暫時(shí)間內(nèi).MN.PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化可以忽略.并忽略一切阻力．列車(chē)在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛.某時(shí)刻速度為v(v<v0)．			【查看更多】
			


		
           
          


		
          
		
          題目列表(包括答案和解析)
          

		
		
          

          


          
	
          				
          
									
          磁懸浮列車(chē)是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為如下模型，固定在列車(chē)下端的動(dòng)力繞組可視為一個(gè)矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于xOy平面內(nèi)，長(zhǎng)邊MN長(zhǎng)為l平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖甲所示。列車(chē)軌道沿Ox方向，軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Ox方向按正弦規(guī)律分布，其空間周期為λ，最大值為B0，如圖乙所示，金屬框同一長(zhǎng)邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，整個(gè)磁場(chǎng)以速度v0沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時(shí)間內(nèi)，MN、PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車(chē)在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛，某時(shí)刻速度為v(v＜v0)。 
                    
          圖甲                                                 圖乙
          （1）簡(jiǎn)要敘述列車(chē)運(yùn)行中獲得驅(qū)動(dòng)力的原理；
          （2）為使列車(chē)獲得最大驅(qū)動(dòng)力，寫(xiě)出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場(chǎng)中的什么位置及λ與d之間應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系式；
          （3）計(jì)算在滿(mǎn)足第（2）問(wèn)的條件下列車(chē)速度為v時(shí)驅(qū)動(dòng)力的大小。
          

			
          
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          磁懸浮列車(chē)是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為如下模型，固定在列車(chē)下端的動(dòng)力繞組可視為一個(gè)矩形純電阻金屬框，電阻為，金屬框置于xOy平面內(nèi)，長(zhǎng)邊MN長(zhǎng)為平行于y軸，寬為的NP邊平行于x軸，如圖5-1所示。列車(chē)軌道沿Ox方向，軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度沿Ox方向按正弦規(guī)律分布，其空間周期為，最大值為，如圖5-2所示，金屬框同一長(zhǎng)邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，整個(gè)磁場(chǎng)以速度沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時(shí)間內(nèi)，MN、PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車(chē)在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛，某時(shí)刻速度為()。
            
          （1）簡(jiǎn)要敘述列車(chē)運(yùn)行中獲得驅(qū)動(dòng)力的原理；
            
          （2）為使列車(chē)獲得最大驅(qū)動(dòng)力，寫(xiě)出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場(chǎng)中的什么位置及與d之間應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系式；
            
          （3）計(jì)算在滿(mǎn)足第(2)問(wèn)的條件下列車(chē)速度為時(shí)驅(qū)動(dòng)力的大小。
            
          

			
          
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          磁懸浮列車(chē)是一種高速低耗的新型交通工具，它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為如下模型，固定在列車(chē)下端的動(dòng)力繞組可視為一個(gè)矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于xOy平面內(nèi)，長(zhǎng)邊MN為l平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖l所示。列車(chē)軌道沿Ox方向，軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿O x方向按正弦規(guī)律分布，其空間周期為λ ，最大值為B0，如圖2所示，金屬框同一長(zhǎng)邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，整個(gè)磁場(chǎng)以速度v0沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時(shí)間內(nèi)，MN、PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)問(wèn)的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車(chē)在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛，某時(shí)刻速度為v
            
          （v＜v0）
            
          （1）簡(jiǎn)要敘述列車(chē)運(yùn)行中獲得驅(qū)動(dòng)力的原理；
            
           （2）為使列車(chē)獲得最大驅(qū)動(dòng)力，寫(xiě)出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場(chǎng)中的什么位置及λ與d之間應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系式；
            
           （3）計(jì)算在滿(mǎn)足第（2）問(wèn)的條件下列車(chē)速度為v時(shí)驅(qū)動(dòng)力的大小。
          

			
          
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          磁懸浮列車(chē)是一種高速低耗的新型交通工具．它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為如下模型．固定在列車(chē)下端的動(dòng)力繞組可視為一個(gè)矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于xOy平面內(nèi)，長(zhǎng)邊MN為l平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖l所示。列車(chē)軌道沿Ox方向，軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿O x方向按正弦規(guī)律分布，其空間周期為λ ，最大值為B0，如圖2所示，金屬框同一長(zhǎng)邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，整個(gè)磁場(chǎng)以速度v0沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時(shí)間內(nèi)，MN、PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)問(wèn)的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車(chē)在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛，某時(shí)刻速度為v（＜v0）。
            
          （1）敘述列車(chē)運(yùn)行中獲得驅(qū)動(dòng)力的原理；
            
          （2）列車(chē)獲得最大驅(qū)動(dòng)力，寫(xiě)出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場(chǎng)中的什么位置及λ與d之間應(yīng)滿(mǎn)足
            
          的關(guān)系式；
            
          （3）計(jì)算在滿(mǎn)足第（2）問(wèn)的條件下列車(chē)速度為v時(shí)驅(qū)動(dòng)力的大小。
              
           
          

			
          
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           磁懸浮列車(chē)是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為如下模型，固定在列車(chē)下端的動(dòng)力繞組可視為一個(gè)矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于xOy平面內(nèi)，長(zhǎng)邊MN長(zhǎng)為l，平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖所示。列車(chē)軌道沿Ox方向，軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Ox方向按正弦規(guī)律分布，其空間周期為λ，最大值為B0，如圖b所示，金屬框同一長(zhǎng)邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，整個(gè)磁場(chǎng)以速度v0沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時(shí)間內(nèi)，MN、PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車(chē)在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛，某時(shí)刻速度為v(v<v0)。
          (1)簡(jiǎn)要敘述列車(chē)運(yùn)行中獲得驅(qū)動(dòng)力的原理；
          (2)為使列車(chē)獲得最大驅(qū)動(dòng)力，寫(xiě)出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場(chǎng)中的什么位置及λ與d之間應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系式：
          (3)計(jì)算在滿(mǎn)足第(2)問(wèn)的條件下列車(chē)速度為v時(shí)驅(qū)動(dòng)力的大小。
           
           
           
           
          

			
          
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          題號(hào)
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          答案
          D
          A
          C
          A
          B
          BCD
          ACD
          AC
          AC
          10、1)0.495~0.497m/s2 （2分） (2)①  CD（2分） ②天平（1分）
          (3)（2分）偏大（2分）因紙帶與打點(diǎn)記時(shí)器間存在摩擦阻力f,則有即
          11、⑴a
          ⑵a）P
           
b）如圖
              ⑶
           
           
           
          12、（1）   
            （2）BC     （3）速度   頻率    （4）全反射   光疏介質(zhì)   臨界角
          13、（1）A   （2）AD   （3）
          14【解析】（1）設(shè)小物體運(yùn)動(dòng)到p點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，對(duì)小物體由a運(yùn)動(dòng)到p過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得             ①
                 ②        
s=vt             ③
          聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)解得s=0.8m         ④
          （2）設(shè)在數(shù)字“0”的最高點(diǎn)時(shí)管道對(duì)小物體的作用力大小為F，取豎直向下為正方向
            ⑤   聯(lián)立①⑤式，代入數(shù)據(jù)解得F＝0.3N    ⑥  方向豎直向下
          15【解析】⑴做直線運(yùn)動(dòng)有： 做圓周運(yùn)動(dòng)有：
                   
只有電場(chǎng)時(shí)，粒子做類(lèi)平拋，有：

                   
                      解得：
                   
粒子速度大小為：
                   
速度方向與x軸夾角為：
             
粒子與x軸的距離為：
                  ⑵撤電場(chǎng)加上磁場(chǎng)后，有：        解得：
                   
粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，圓心C位于與速度v方向垂直的直線上，該直線與x軸和y軸的夾角均為π/4，有幾何關(guān)系得C點(diǎn)坐標(biāo)為：
                          
                  
              過(guò)C作x軸的垂線，在ΔCDM中：     
 
                                   
解得：
                    
M點(diǎn)橫坐標(biāo)為：
          16【解析】
          （1）由于列車(chē)速度與磁場(chǎng)平移速度方向相同，導(dǎo)致穿過(guò)金屬框的磁通量發(fā)生變化，由于電磁感應(yīng)，金屬框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流受到安培力即為驅(qū)動(dòng)力。
          （2）為使列車(chē)獲得最大驅(qū)動(dòng)力，MM、PQ應(yīng)位于磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度同為最大值且反向的地方，這會(huì)使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大，導(dǎo)致線框中電流最強(qiáng)，也會(huì)使得金屬框長(zhǎng)邊中電流收到的安培力最大，因此，d應(yīng)為的奇數(shù)倍，即
          ①
          （3）由于滿(mǎn)足（2）問(wèn)條件，則MM、PQ邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B0且方向總相反，經(jīng)短暫的時(shí)間Δt，磁場(chǎng)沿Ox方向平移的距離為v0Δt，同時(shí)，金屬框沿Ox方向移動(dòng)的距離為vΔt。
          因?yàn)関0>v，所以在Δt時(shí)間內(nèi)MN邊掃過(guò)磁場(chǎng)的面積S=（v0-v）lΔt
          在此Δt時(shí)間內(nèi)，MN邊左側(cè)穿過(guò)S的磁通量移進(jìn)金屬框而引起框內(nèi)磁通量變化
          ΔΦMN  = B0l（v0-v）Δt②
          同理，該Δt時(shí)間內(nèi)，PQ邊左側(cè)移出金屬框的磁通引起框內(nèi)磁通量變化
          ΔΦPQ
= B0l（v0-v）Δt③
          故在Δt內(nèi)金屬框所圍面積的磁通量變化
ΔΦ = ΔΦMN  +ΔΦPQ④
          根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小⑤
          根據(jù)閉合電路歐姆定律有⑥
          根據(jù)安培力公式，MN邊所受的安培力FMN  = B0Il
          PQ邊所受的安培力FPQ  = B0Il
          根據(jù)左手定則，MM、PQ邊所受的安培力方向相同，此時(shí)列車(chē)驅(qū)動(dòng)力的大小
          F = FMN  + FPQ = 2 B0Il⑦
          聯(lián)立解得⑧
           
           
          		
          
	
          
	
          
		
          


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