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電磁制動是磁懸浮列車輔助制動的一種方式。某研究團隊為列車進站設(shè)計電磁制動裝置,為了探究其剎車效果,制作了小車和軌道模型。在小車底面安裝了一個匝數(shù)為N、邊長為L的正方形線圈,線圈總電阻為R,小車和線圈的總質(zhì)量為m。線圈平面與水平軌道平行,俯視圖如圖所示。小車到站前,關(guān)閉小車引擎,讓其通過一個寬度為H方向豎直向下的勻強磁場區(qū)域,實施電磁制動。小車進入磁場前的速度為v0,行駛過程中小車受到軌道阻力可忽略不計,不考慮車身其他金屬部分的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
(1)a.若小車通過磁場區(qū)域后,速度降為v1,求在此過程中線圈產(chǎn)生的焦耳熱;
b.若使小車持續(xù)減速通過勻強磁場區(qū)域,分析說明磁場區(qū)域的寬度H需要滿足什么條件;
(2)a.為保證乘客安全,小車剛進入磁場時的加速度大小不能超過a0,則勻強磁場的磁感應(yīng)強度B應(yīng)滿足什么條件;
b.為減緩剎車給乘客帶來的不適感,剎車的加速度要遠小于a0,磁場的磁感應(yīng)強度也遠小于上述B的條件,因此小車通過圖示磁場區(qū)域后仍有較大速度。若此后繼續(xù)以電磁制動的方式使小車減速,為了在盡可能短的距離內(nèi)讓小車減速為零,請設(shè)計剎車區(qū)域的磁場分布,說明設(shè)計方案并畫出示意圖。菁優(yōu)網(wǎng)

【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:129引用:2難度:0.3
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    r
    =
    1
    7
    R
    ,長度為L,金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好,整個裝置處于垂直導軌平面向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,現(xiàn)將重物由靜止釋放,重物下落高度h時達到最大速度,已知重力加速度為g,導軌電阻均不計,則重物從釋放到達到最大速度的過程中,下列說法正確的是( ?。?/h2>

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    發(fā)布:2024/11/7 13:30:3組卷:187引用:1難度:0.4
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