進入21世紀以來,航空航天技術(shù)得到了突飛猛進的發(fā)展,實現(xiàn)火箭回收利用,是一項前沿技術(shù)和熱點技術(shù)。火箭對地碰撞力很大,為了減緩回收時碰撞,一種方案是在返回火箭的底盤安裝了電磁緩沖裝置。該裝置的主要部件有兩部分:①緩沖滑塊,由高強絕緣材料制成,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和超導線圈(圖中未畫出),超導線圈能產(chǎn)生方向垂直于整個緩沖軌道平面的勻強磁場。當緩沖滑塊接觸地面時,滑塊立即停止運動,此后線圈與火箭主體中的磁場相互作用,火箭主體一直做減速運動直至達到軟著陸要求的速度,從而實現(xiàn)緩沖?,F(xiàn)已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時,火箭主體的速度大小為v,經(jīng)過時間t火箭著陸,速度恰好為零。線圈abcd的電阻為R,其余電阻忽略不計,ab邊長為d,火箭主體質(zhì)量為M,勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,重力加速度為g,一切摩擦阻力不計。求:
(1)緩沖滑塊剛停止運動時,線圈產(chǎn)生的電動勢;
(2)緩沖滑塊剛停止運動時,火箭主體的加速度大小;
(3)火箭主體的速度從v減到零的過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的電能。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/7/20 8:0:8組卷:44引用:3難度:0.4
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1.如圖所示,電阻不計的光滑金屬導軌由直窄軌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等長且與EF、GH均相互平行,BE、GD等長、共線,且均與AB垂直,窄軌間距為
,寬軌間距為L。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。由同種材料制成的相同金屬直棒a、b始終與導軌垂直且接觸良好,棒長為L、質(zhì)量為m、電阻為R。初始時b棒靜止于導軌EF段某位置,a棒從AB段某位置以初速度v0向右運動,且a棒距窄軌右端足夠遠,寬軌EF、GH足夠長。下列判斷正確的是( ?。?/h2>L2發(fā)布:2024/12/20 1:30:2組卷:337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磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,邊長為h的正方形導體框由虛線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邊與兩虛線重合時的速度大小均為v=
,忽略空氣阻力,導體框在運動過程中不會發(fā)生轉(zhuǎn)動,則( ?。?/h2>2gh2發(fā)布:2024/12/19 8:30:1組卷:346引用:2難度:0.4 -
3.某校物理學習興趣小組對英國偉大的物理學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,在學習電磁感應(yīng)一章的內(nèi)容后,設(shè)計了如圖甲所示的簡單裝置來研究電磁感應(yīng)的相關(guān)知識,圖中光滑金屬導軌ab、ac成37°角固定放置在水平面上,在導軌上放置一根質(zhì)量為m的金屬桿,與導軌交于M、N兩點,且MN間的距離為L0,導軌和金屬桿是用同種材料制成的,單位長度的電阻均為R0。整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B。在外力作用下,導體棒由MN處運動到虛線位置(導體棒和ac始終保持垂直),該過程中導體棒的速度的倒數(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,在這個運動過程中( )
發(fā)布:2024/12/20 12:0:2組卷:78引用:1難度:0.4
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