2022年6月，我國首艘完全自主設計建造的航母“福建艦”下水亮相，除了引人注目的電磁彈射系統(tǒng)外，電磁阻攔索也是航母的“核心戰(zhàn)斗力”之一，其原理是利用電磁感應產(chǎn)生的阻力快速安全地降低艦載機著艦的速度。如圖所示為電磁阻攔系統(tǒng)的簡化原理：艦載機著艦時關閉動力系統(tǒng)，通過絕緣阻攔索拉住軌道上的一根金屬棒ab,金屬棒ab瞬間與艦載機共速并與之一起在磁場中減速滑行至停下。已知艦載機質(zhì)量為M，金屬棒質(zhì)量為m,接入導軌間電阻為r,兩者以共同速度為v0進入磁場。軌道端點MP間電阻為R，不計其它電阻。平行導軌MN與PQ間距L，軌道間有豎直方向的勻強磁場，磁感應強度為B。除安培力外艦載機系統(tǒng)所受其它阻力均不計。求：
（1）艦載機和金屬棒一起運動的最大加速度a；
（2）艦載機減速過程中金屬棒ab中產(chǎn)生的焦耳熱Qab；
（3）艦載機減速過程通過的位移x的大小。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/12/29 23:0:1組卷：197引用：4難度：0.4
相似題
-
1．如圖甲所示，足夠長的粗糙斜面與水平面成θ=37°固定放置，斜面上平行虛線aa′和bb′之間有垂直斜面向上的有界勻強磁場，間距為d=1m,磁感應強度為B隨時間t變化規(guī)律如圖乙所示。現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.1kg,總電阻為R=10Ω，邊長也為d=1m的正方形金屬線圈MNPQ，其初始位置有一半面積位于磁場中，在t=0時刻，線圈恰好能保持靜止，此后在t=0.25s時，線圈開始沿斜面下滑，下滑過程中線圈MN邊始終與虛線aa′保持平行。已知線圈完全進入磁場前已經(jīng)開始做勻速直線運動。求：（取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）前0.25s內(nèi)通過線圈某一截面的電量；
（2）線圈與斜面間的動摩擦因數(shù)；
（3）線圈從開始運動到通過整個磁場的過程中，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱。發(fā)布：2024/12/29 17:0:1組卷：867引用：7難度：0.5 -
2．如圖所示，固定在水平面上間距為l的兩條平行光滑金屬導軌，垂直于導軌放置的兩根金屬棒MN和PQ長度也為l、電阻均為R，兩棒與導軌始終接觸良好。MN兩端通過開關S與電阻為R的單匝金屬線圈相連，線圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場，磁通量變化率為常量k。圖中虛線右側(cè)有垂直于導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B．PQ的質(zhì)量為m,金屬導軌足夠長、電阻忽略不計。
（1）閉合S，若使PQ保持靜止，需在其上加多大的水平恒力F，并指出其方向；
（2）斷開S，PQ在上述恒力作用下，由靜止開始到速度大小為v的加速過程中流過PQ的電荷量為q,求該過程安培力做的功W。發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：3098引用：16難度：0.5 -
3．如圖所示，足夠長的U形光滑金屬導軌平面與水平面呈θ角，其中MN與PQ平行且間距為L，導軌平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，導軌電阻不計．金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑，并與兩導軌始終保持垂直且接觸良好，ab棒在MN與PQ之間部分的電阻為R，當ab棒沿導軌下滑的距離為x時，棒的速度大小為v.則在這一過程中（ ）發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：78引用：3難度：0.7
把好題分享給你的好友吧~~