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2022-2023學年浙江省溫州市十校聯(lián)合體高二(下)期中物理試卷
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試題詳情
小紅在查閱資料時看到了嫦娥五號的月球著落裝置設計,她也利用所學知識設計了一個地球著落回收的電磁緩沖裝置,其工作原理是利用電磁阻尼作用減緩返回艙和地面間的沖擊力。如圖甲所示,在返回艙的底盤安裝有均勻對稱的4臺電磁緩沖裝置,電磁緩沖結構示意圖如圖乙所示。在緩沖裝置的底板上,沿豎直方向固定著兩個光滑絕緣導軌PQ、MN。導軌內側,安裝電磁鐵(圖中未畫出),能產(chǎn)生垂直于導軌平面的勻強磁場,磁場的磁感應強度為B。導軌內的緩沖滑塊K由高強度絕緣材料制成,滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd,線圈的總電阻為R,匝數(shù)為n,ab邊長為L。假設整個返回艙以速度v
0
與地面碰撞后,滑塊K立即停下,此后在線圈與軌道的磁場作用下使艙體減速,從而實現(xiàn)緩沖。返回艙質量為m,地球表面的重力加速度為g,一切摩擦阻力不計,緩沖裝置質量忽略不計。
(1)求滑塊K的線圈中最大感應電流的大??;
(2)若緩沖裝置向下移動距離H后速度減為v,則此過程中每個緩沖線圈abcd中通過的電量和產(chǎn)生的焦耳熱各是多少?
(3)若要使緩沖滑塊K和返回艙不相碰,且緩沖時間為t,則緩沖裝置中的光滑導軌PQ和MN長度至少多大?
【考點】
電磁感應過程中的能量類問題
;
動量定理的內容和應用
;
導體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢
.
【答案】
見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0
組卷:127
引用:1
難度:0.4
相似題
1.
如圖所示,磁鐵在電動機和機械裝置的帶動下,以O點為中心在水平方向上做周期性往復運動。兩匝數(shù)不同的線圈分別連接相同的小燈泡,且線圈到O點距離相等。線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響可以忽略,不考慮燈泡阻值的變化。下列說法正確的是( )
A.兩線圈產(chǎn)生的電動勢有效值相等
B.兩線圈產(chǎn)生的交變電流頻率不相等
C.兩小燈泡消耗的電功率相等
D.兩線圈產(chǎn)生的電動勢同時為零
發(fā)布:2024/11/13 21:0:2
組卷:77
引用:3
難度:0.7
解析
2.
我國完全自主設計建造的首艘電磁彈射型航空母艦“福建艦”采用平直通長飛行甲板,滿載排水量8萬余噸。電磁彈射器的主要部件是一套直線感應電動機,利用強大電流通過線圈產(chǎn)生的磁場推動飛機托架高速前進,帶動飛機起飛,原理簡圖如圖所示。電動機初級線圈固定在甲板下方,彈射時,旋轉電刷極短時間內從觸點1高速旋轉到觸點14,依次在線圈A、B、C、D、E、???、M、N中產(chǎn)生強大的磁場,在磁場從線圈A高速變化到線圖N的過程中,直線感應電機的次級線圈(飛機托架)中就會產(chǎn)生強大的感應電流,飛機托架會在安培力的推動下帶動飛機高速前進。已知整個加速系統(tǒng)長約90余米,彈射時在2.5s內可以將質量為30t的飛機由靜止加速到260km/h的離艦速度。若彈射過程安培力恒定,不計阻力,飛機托架的質量可忽略,線圈電阻不計,重力加速度為g,下列說法正確的是( ?。?br />
A.彈射過程中,飛機運動的速度總是小于磁場變化的速度
B.彈射該架飛機,安培力做的功約為1.01×10
9
J
C.彈射過程中,直線感應電機的最大輸出功率約為2.6×10
7
W
D.彈射過程中,飛機沿水平方向運動,質量為m的飛行員需要承受座艙的水平作用力的大小約為3mg
發(fā)布:2024/11/11 17:30:1
組卷:38
引用:3
難度:0.6
解析
3.
兩平行、光滑的直導軌與水平面間的夾角為θ,導軌處在垂直導軌平面向下的勻強磁場中,兩根長度、材料均相同的均質金屬棒P、Q垂直地放在導軌上,一根輕質細繩跨過如圖所示的輕質定滑輪,一端懸吊一重物,另一端連接金屬棒Q,定滑輪右側的細繩和導軌平行,將兩金屬棒同時由靜止釋放,經(jīng)過一段時間后,金屬棒P的速度始終為v。已知金屬棒Q的質量為2m,金屬棒P和重物的質量均為m,兩金屬棒運動過程中始終與導軌垂直并接觸良好,閉合回路中除兩金屬棒以外的電阻均不計,重力加速度大小為g,下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.金屬棒Q的最大速度為
v
3
B.金屬棒Q的最大加速度為
g
3
C.金屬棒P、Q的加速距離之比等于3:1
D.金屬棒Q上產(chǎn)生的焦耳熱的最大功率為
4
mgv
27
發(fā)布:2024/11/12 20:0:1
組卷:102
引用:4
難度:0.5
解析
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