為實(shí)現(xiàn)火箭回收再利用,有效節(jié)約大空飛行成本,設(shè)計(jì)師在返回火箭的底盤安裝了4臺(tái)電磁緩沖裝置,工作原理是利用電磁阻尼作用減緩地面對(duì)火箭的反沖力。電磁緩沖裝置的主要部件有兩部分:①緩沖滑塊,外部由高強(qiáng)度絕緣材料制成,其內(nèi)部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈abcd;②火箭主體,包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ,緩沖軌道內(nèi)存在穩(wěn)定勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于整個(gè)緩沖軌道平面。當(dāng)緩沖滑塊接觸地面時(shí),滑塊立即停止運(yùn)動(dòng),此后線圈與火箭主體中的磁場(chǎng)相互作用,火箭主體一直做減速運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到軟著陸要求的速度,從而實(shí)現(xiàn)緩沖?,F(xiàn)已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時(shí),水箭主體的速度大小為v0,軟著陸要求的速度不能超過(guò)v,4臺(tái)電磁緩沖裝置結(jié)構(gòu)相同,如圖所示,為其中一臺(tái)電磁緩沖裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,單匝線圈的ab邊和cd邊電阻均為R;ad邊和bc邊電阻忽略不計(jì);ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng),火箭主體質(zhì)量為m,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,重力加速度為g,一切摩擦阻力不計(jì)。求:
(1)緩沖滑塊剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí),流過(guò)線圈ab邊的電流大小和方向;
(2)為了著陸速度不超過(guò)v,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值(假設(shè)緩沖軌道足夠長(zhǎng),線圈足夠高);
(3)若火箭主體的速度大小從v0減到v的過(guò)程中,經(jīng)歷的時(shí)間為t,求該過(guò)程中每臺(tái)電磁緩沖裝置中產(chǎn)生的焦耳熱。
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)類問(wèn)題;導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:61引用:2難度:0.2
相似題
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1.如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN,當(dāng)MN在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),PQ在磁場(chǎng)的作用下向右運(yùn)動(dòng),則MN所做的運(yùn)動(dòng)可能是( ?。?/h2>
A.向右減速運(yùn)動(dòng) B.向右加速運(yùn)動(dòng) C.向左減速運(yùn)動(dòng) D.向左加速運(yùn)動(dòng) 發(fā)布:2024/12/16 13:0:1組卷:220引用:1難度:0.6 -
2.如圖所示,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的平行且光滑的金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為m、電阻為2R,導(dǎo)體棒cd的質(zhì)量為2m、電阻為R,均靜止在導(dǎo)軌上,現(xiàn)給導(dǎo)體棒ab以初速度v0向右滑動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,導(dǎo)體棒ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,關(guān)于導(dǎo)體棒ab、cd組成的系統(tǒng),下列說(shuō)法正確的是( ?。?/h2>
A.動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒 B.動(dòng)量不守恒,機(jī)械能守恒 C.動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒 D.動(dòng)量不守恒,機(jī)械能不守恒 發(fā)布:2024/12/7 20:30:1組卷:310引用:1難度:0.4 -
3.如圖甲所示,輕質(zhì)絕緣細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.8kg、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m、匝數(shù)n=20、總電阻R=1Ω的正方形線圈.在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著垂直紙面向外的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示(g=10m/s2).則下列判斷正確的是( ?。?br />
A.線圈中的感應(yīng)電流大小2A B.0~3s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱為12J C.t=2s時(shí)輕質(zhì)細(xì)線的拉力大小為2N D.0~3s內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為3C 發(fā)布:2024/12/17 3:30:1組卷:233引用:4難度:0.7
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