题库 高中物理

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如图所示,足够长的平行金属导轨倾斜放置,导轨所在平面倾角θ=37°, 导轨间距L=1m,在水平虚线的上方有垂直于导轨平面向下的匀强磁场B1,水平虚线下方有平行于导轨平面向下的匀强磁场B2,两磁场的磁感应强度大小均为B=1T.。导体棒abcd 垂直放置在导轨上,开始时给两导体棒施加约束力使它们静止在斜面上,现给ab 棒施加沿斜面向上的拉力F,同时撤去对两导体棒的约束力,使ab 沿斜面向上以a=1m/s2的加速度做匀加速直线运动,cd 棒沿斜面向下运动,运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5,导体棒的质量均为m=0.1kg,两导体棒组成的回路总电阻为R=2Ω,导轨的电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2,sin37° =0.6 ; cos37° =0.8 ,求:
(1)当cd 棒向下运动的速度达到最大时,ab 棒受到的拉力大小;
(2)当回路中的瞬时电功率为 2W 时,在此过程中,通过ab 棒横截面的电量;
(3)当cd 棒速度减为零时,回路中的电流大小。
上一题 下一题 0.99难度 解答题 更新时间:2020-03-30 05:22:03

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当下世界科技大国都在研发一种新技术,实现火箭回收利用,有效节约太空飞行成本,其中有一技术难题是回收时如何减缓对地的碰撞,为此设计师在返回火箭的底盘安装了4台电磁缓冲装置,其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓火箭对地的冲击力。该装置的主要部件有两部分:①缓冲滑块,由高强绝缘材料制成,其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd,指示灯连接在cd两处;②火箭主体,包括绝缘光滑缓冲轨道MNPQ和超导线圈(图中未画出),超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面时,滑块立即停止运动,此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用,指示灯发光,火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度,从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时,火箭主体的速度大小为v0,软着陆要求的速度为0;指示灯、线圈的ab边和cd边电阻均为R,其余电阻忽略不计;ab边长为L,火箭主体质量为m,匀强磁场的磁感应强度大小为B,重力加速度为g,一切摩擦阻力不计。
(1)求缓冲滑块刚停止运动时,线圈的ab边受到的安培力大小;
(2)求缓冲滑块刚停止运动时,火箭主体的加速度大小;
(3)若火箭主体的速度大小从v0减到0的过程中,经历的时间为t,求该过程中每台电磁缓冲装置中线圈产生的焦耳热。