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當(dāng)前位置： 2022年6月浙江省普通高校招生選考物理試卷> 試題詳情

艦載機(jī)電磁彈射是現(xiàn)代航母最先進(jìn)的彈射技術(shù)，我國在這一領(lǐng)域已達(dá)到世界先進(jìn)水平。某興趣小組開展電磁彈射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究，如圖1所示，用于推動(dòng)模型飛機(jī)的動(dòng)子（圖中未畫出）與線圈絕緣并固定，線圈帶動(dòng)動(dòng)子，可在水平導(dǎo)軌上無摩擦滑動(dòng)。線圈位于導(dǎo)軌間的輻向磁場中，其所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。開關(guān)S與1接通，恒流源與線圈連接，動(dòng)子從靜止開始推動(dòng)飛機(jī)加速，飛機(jī)達(dá)到起飛速度時(shí)與動(dòng)子脫離；此時(shí)S擲向2接通定值電阻R₀，同時(shí)施加回撤力F，在F和磁場力作用下，動(dòng)子恰好返回初始位置停下。若動(dòng)子從靜止開始至返回過程的v-t圖如圖2所示，在t₁至t₃時(shí)間內(nèi)F=（800-10v）N，t₃時(shí)撤去F。已知起飛速度v₁=80m/s,t₁=1.5s,線圈匝數(shù)n=100匝，每匝周長l=1m,飛機(jī)的質(zhì)量M=10kg,動(dòng)子和線圈的總質(zhì)量m=5kg,R₀=9.5Ω，B=0.1T，不計(jì)空氣阻力和飛機(jī)起飛對動(dòng)子運(yùn)動(dòng)速度的影響，求
（1）恒流源的電流I；
（2）線圈電阻R；
（3）時(shí)刻t₃。菁優(yōu)網(wǎng)

【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的動(dòng)力學(xué)類問題；歐姆定律的簡單應(yīng)用；根據(jù)v-t圖像的物理意義對比多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況；用能量守恒定律解決實(shí)際問題；法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：813引用：2難度：0.5

相似題

1．如圖所示，線框用裸導(dǎo)線組成，cd、ef兩邊豎直放置且相互平行，裸導(dǎo)體ab水平放置并可沿cd、ef無摩擦滑動(dòng)，在螺線管內(nèi)有圖示方向磁場B₁，若
Δ
B
1
Δ
t
=10T/s增加，而ab所在處為勻強(qiáng)磁場B₂=2T，螺線管匝數(shù)n=4，螺線管橫截面積S=0.1m²．導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m=0.02kg,長L=0.1m,整個(gè)電路總電阻R=5Ω，試求（g取10m/s²）：
（1）ab下落時(shí)的最大加速度。
（2）ab下落時(shí)能達(dá)到的最大速度。
發(fā)布：2024/9/27 15:0:1組卷：994引用：2難度：0.5
解析
2．如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef水平放置，在其左端連接傾角為θ=37°的光滑金屬導(dǎo)軌ge、hc,導(dǎo)軌間距均為L=1m,在水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌上，各放一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好．金屬桿a、b質(zhì)量均為M=0.1kg,電阻R_a=2Ω、R_b=3Ω，其余電阻不計(jì)．在水平導(dǎo)軌和斜面導(dǎo)軌區(qū)域分別有豎直向上和豎直向下的勻強(qiáng)磁場B₁、B₂，且B₁=B₂=0.5T．已知從t=0時(shí)刻起，桿a在外力F₁作用下由靜止開始水平向右運(yùn)動(dòng)，桿b在水平向右的外力F₂作用下始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，且F₂=0.75+0.2t（N）．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²）
（1）判斷桿a的電流方向并通過計(jì)算說明桿a的運(yùn)動(dòng)情況；
（2）從t=0時(shí)刻起，求1s內(nèi)通過桿b的電荷量；
（3）若從t=0時(shí)刻起，2s內(nèi)作用在桿a上的外力F₁做功為13.2J，則求這段時(shí)間內(nèi)桿b上產(chǎn)生的熱量．
發(fā)布：2024/8/30 4:0:9組卷：128引用：3難度：0.5
解析
3．如圖a所示，光滑水平直金屬軌道寬L=0.6m,左端連接定值電阻R，軌道電阻不計(jì)。軌道內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。一根質(zhì)量m=0.4kg、不計(jì)電阻的金屬桿垂直軌道放置，在軌道上以初速度v₀進(jìn)入磁場向右運(yùn)動(dòng)，通過施加一個(gè)水平拉力F使金屬桿做加速度大小a=1m/s²的勻減速運(yùn)動(dòng)直至速度為零。若以F向右為正，金屬桿在磁場中運(yùn)動(dòng)的過程中F和金屬桿運(yùn)動(dòng)速度v的關(guān)系如圖b所示：
（1）求當(dāng)v=1m/s時(shí)金屬桿所受安培力F_A的大??；
（2）求定值電阻R的大小；
（3）若金屬桿以v₀=2m/s進(jìn)入磁場，恰好運(yùn)動(dòng)到磁場右邊界時(shí)速度為0，試討論若金屬桿以v₀＜2m/s的不同數(shù)值進(jìn)入磁場，金屬桿從進(jìn)入磁場到速度為零的過程中，拉力F的大小和方向變化情況。
發(fā)布：2024/8/28 5:0:8組卷：28引用：1難度：0.5
解析

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