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2020年天津市北辰區(qū)高考物理二模試卷
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試題詳情
當下世界科技大國都在研發(fā)一種新技術,實現火箭回收利用,有效節(jié)約太空飛行成本。其中有一技術難題是回收時如何減緩對地的碰撞。為此設計師在返回火箭的底盤安裝了4臺電磁緩沖裝置,其工作原理是利用電磁阻尼作用減緩火箭對地的沖擊力。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,其內部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈abcd,指示燈連接在cd兩處: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,指示燈發(fā)光?;鸺黧w一直做減速運動直至達到軟著陸要求的速度,從而實現緩沖,現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
0
,軟著陸要求的速度為0:指示燈、線圈的ab邊和cd邊電阻均為R,其余電阻忽略不計:ab邊長為L,火箭主體質量為m,勻強磁場的磁感應強度大小為B,重力加速度為g,一切摩擦阻力不計。
(1)求緩沖滑塊剛停止運動時,線圈的ab邊受到的安培力大?。?br />(2)求緩沖滑塊剛停止運動時,火箭主體的加速度大?。?br />(3)若火箭主體的速度大小從v
0
減到0的過程中,經歷的時間為t,求該過程中每臺電磁緩沖裝置中線圈產生的焦耳熱。
【考點】
導體平動切割磁感線產生的感應電動勢
;
動量定理的內容和應用
;
電磁感應過程中的能量類問題
;
牛頓第二定律的簡單應用
.
【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:224
難度:0.2
相似題
1.
如圖所示,兩光滑平行長直導軌水平放置在磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場與導軌所在平面垂直,已知金屬棒MN能沿導軌自由滑動,導軌一端跨接一個定值電阻R,金屬棒與導軌電阻不計。金屬棒在恒力F作用下從靜止開始沿導軌向右運動,在以后過程中,金屬棒速度v、加速度a、感應電動勢E以及通過電阻R的電荷量q隨時間t變化圖線正確的是( ?。?/h2>
A.
B.
C.
D.
發(fā)布:2024/11/11 21:0:1
組卷:183
引用:2
難度:0.5
解析
2.
某空間中存在一個有豎直邊界的水平方向勻強磁場區(qū)域,現將一個等腰梯形閉合導線圈,從圖示位置垂直于磁場方向勻速拉過這個區(qū)域,尺寸如圖所示,下圖中能正確反映該過程線圈中感應電流隨時間變化的圖象是( ?。?/h2>
A.
B.
C.
D.
發(fā)布:2024/11/12 0:30:3
組卷:249
引用:12
難度:0.9
解析
3.
如圖所示,兩導電性良好的光滑平行導軌傾斜放置,與水平面夾角為30°,軌道間距為L。導軌中段長為2L的矩形區(qū)域內存在垂直于軌道面向上的勻強磁場,磁感應強度大小為B。相距為
1
2
L的金屬棒a和b靜止放在傾斜導軌上,兩金屬棒由絕緣輕桿連接,a與磁場上邊界的距離為d。由靜止釋放ab,當a進入磁場后恰好做勻速運動,b棒離開磁場時速度為v。兩個金屬棒的質量均為m、電阻均為R=
B
2
L
2
g
L
2
2
mg
,重力加速度為g,運動過程中兩金屬棒與導軌接觸良好,不計其他電阻和摩擦阻力。下列說法中正確的是( )
A.d=
L
2
B.當a棒剛離開磁場時a棒的加速度大小為
g
4
C.ab整體進入磁場的過程中通過a棒的電荷量為
m
2
B
2
L
g
D.a、b離開磁場所用時間為
2
v
g
-
3
2
2
L
g
發(fā)布:2024/11/13 4:30:1
組卷:137
難度:0.4
解析
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