某電動(dòng)汽車在剎車過程中,驅(qū)動(dòng)電機(jī)在一定條件下會(huì)處于發(fā)電狀態(tài),將車輛的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能為車載電池充電;同時(shí),為保持剎車的平順性,除電機(jī)的電磁制動(dòng)外,車輛的液壓摩擦制動(dòng)裝置也給車輛提供一部分制動(dòng)力,該過程的工作原理可簡(jiǎn)化如圖:
兩條間距為l的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌AD、A?D?平行固定在同一水平面內(nèi),垂直導(dǎo)軌平面存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)度為l、質(zhì)量為m的光滑導(dǎo)體棒ab以大小為v0的初速度沿導(dǎo)軌向右減速滑行,運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸。為使導(dǎo)體棒能以大小為a的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒始終受到沿導(dǎo)軌向左的液壓摩擦制動(dòng)力F。導(dǎo)軌左端AA?間串聯(lián)一升壓充電模塊M與電鍵K,模塊M可視為等效阻值可變的恒定功率負(fù)載。當(dāng)UAA'高于或等于Us時(shí)電鍵K閉合,模塊可自動(dòng)調(diào)整其等效阻值,使模塊輸入功率恒為P,而當(dāng)UAA'低于Us時(shí)電鍵K自動(dòng)斷開,充電模塊停止工作。空氣阻力、導(dǎo)體棒電阻與導(dǎo)軌電阻均可忽略不計(jì)。
(1)為使充電模塊工作,導(dǎo)體棒減速滑行的初速v0至少應(yīng)為多大?
(2)求導(dǎo)體棒以上述v0運(yùn)動(dòng)時(shí),流過導(dǎo)體棒的電流I的大小方向;
(3)求導(dǎo)體棒從上述v0減速到零的過程中,液壓摩擦制動(dòng)力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系,并畫出相應(yīng)的F-t圖;
(4)簡(jiǎn)述導(dǎo)體棒從上述v0減速到零的過程中,導(dǎo)體棒上做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系。
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的能量類問題;閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式;導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);電磁感應(yīng)過程中的電路類問題.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:103引用:2難度:0.2
相似題
-
1.如圖所示,電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌由直窄軌AB、CD以及直寬軌EF、GH組合而成,窄軌和寬軌均處于同一水平面內(nèi),AB、CD等長(zhǎng)且與EF、GH均相互平行,BE、GD等長(zhǎng)、共線,且均與AB垂直,窄軌間距為
,寬軌間距為L(zhǎng)。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。由同種材料制成的相同金屬直棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,棒長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為R。初始時(shí)b棒靜止于導(dǎo)軌EF段某位置,a棒從AB段某位置以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),且a棒距窄軌右端足夠遠(yuǎn),寬軌EF、GH足夠長(zhǎng)。下列判斷正確的是( ?。?/h2>L2發(fā)布:2024/12/20 1:30:2組卷:335引用:3難度:0.3 -
2.如圖所示,兩水平虛線間存在垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,邊長(zhǎng)為h的正方形導(dǎo)體框由虛線1上方無初速度釋放,在釋放瞬間ab邊與虛線1平行且相距h。已知導(dǎo)體框的質(zhì)量為m,總電阻為r,重力加速度為g,cd邊與兩虛線重合時(shí)的速度大小均為v=
,忽略空氣阻力,導(dǎo)體框在運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),則( ?。?/h2>2gh2發(fā)布:2024/12/19 8:30:1組卷:346引用:2難度:0.4 -
3.某校物理學(xué)習(xí)興趣小組對(duì)英國(guó)偉大的物理學(xué)家法拉第幾十年如一日地研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的精神十分欽佩,在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)一章的內(nèi)容后,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的簡(jiǎn)單裝置來研究電磁感應(yīng)的相關(guān)知識(shí),圖中光滑金屬導(dǎo)軌ab、ac成37°角固定放置在水平面上,在導(dǎo)軌上放置一根質(zhì)量為m的金屬桿,與導(dǎo)軌交于M、N兩點(diǎn),且MN間的距離為L(zhǎng)0,導(dǎo)軌和金屬桿是用同種材料制成的,單位長(zhǎng)度的電阻均為R0。整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在外力作用下,導(dǎo)體棒由MN處運(yùn)動(dòng)到虛線位置(導(dǎo)體棒和ac始終保持垂直),該過程中導(dǎo)體棒的速度的倒數(shù)隨位移變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中( ?。?br />
發(fā)布:2024/12/20 12:0:2組卷:76引用:1難度:0.4
把好題分享給你的好友吧~~