如圖，為磁懸浮列車(chē)的原理圖，水平地面上有兩根很長(zhǎng)的平行直導(dǎo)軌PQ和MN，導(dǎo)軌間有豎直（垂直紙面）方向等間距的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₁和B₂二者方向相反。導(dǎo)軌上有一個(gè)與磁場(chǎng)間距等寬的金屬框abcd。當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₁和B₂同時(shí)以某一速度沿直軌道向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框也會(huì)沿直軌道運(yùn)動(dòng)，設(shè)金屬框ab邊長(zhǎng)l=2m,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₁=B₂=5T，金屬框的質(zhì)量m=100kg,電阻為R=2Ω，設(shè)金屬框受到的機(jī)械阻力總和（即空氣阻力等）與其速度成正比，即f=kv、比例系數(shù)k=5N?s/m。（提示：若磁場(chǎng)與金屬棒速度相等，則無(wú)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)）

（1）若磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)速度為v₀=5m/s,設(shè)在t=0時(shí)刻，金屬框從如圖位置啟動(dòng)，求此時(shí)金屬框運(yùn)動(dòng)的加速度的大?。?br />（2）若磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)速度穩(wěn)定為v₀=5m/s時(shí)求金屬框的最大速度v₁的大??；
（3）請(qǐng)定性分析當(dāng)金屬框以最大速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，該模型內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化情況；
（4）請(qǐng)猜測(cè)實(shí)際在運(yùn)行的磁懸浮列車(chē)的啟動(dòng)加速度與（1）中結(jié)果的大小關(guān)系，并分析兩者區(qū)別的主要原因。

【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：82引用：1難度：0.2

相似題

1．如圖甲，兩根電阻不計(jì)、足夠長(zhǎng)的導(dǎo)軌MN、PQ平行放置，與水平面的夾角α=37°，間距為0.8m,上端連接一電阻R=0.1Ω。兩導(dǎo)軌之間存在方向垂直導(dǎo)軌平面向上的均勻分布的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻，一電阻不計(jì)，質(zhì)量為0.02kg的導(dǎo)體棒ab從導(dǎo)軌上且在MP下方0.5m處由靜止釋放。取g=10m/s²，sin37°=0.6，ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，不考慮t=4.25s時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度突變產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。則（　?。?br />

A．0～4.25s內(nèi)ab中感應(yīng)電流方向從a到b

B．t=0s時(shí)ab中感應(yīng)電流I₀=0.4A

C．0～4.25s內(nèi)R中消耗的熱功率為0.016W

D．a(chǎn)b的最大速度值為0.625m/s

發(fā)布：2024/11/17 23:30:1組卷：151引用：2難度：0.5

A．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為E₁：E₂=2：1

B．線圈中的感應(yīng)電流之比為I₁：I₂=1：2

C．線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q₁：Q₂=1：4

D．通過(guò)線圈某截面的電荷量之比q₁：q₂=1：1

發(fā)布：2024/11/18 11:0:1組卷：202引用：14難度：0.7

A．飛機(jī)在軌道上做變加速直線運(yùn)動(dòng)

B．將電源的正負(fù)極調(diào)換，戰(zhàn)斗機(jī)仍然能實(shí)現(xiàn)加速起飛

C．通過(guò)電磁彈射車(chē)的電流為I=0

D．電源的電動(dòng)勢(shì)為

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發(fā)布：2024/11/17 14:30:2組卷：35引用：2難度：0.5

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