磁悬浮列车是一种高速交通工具,它具有两个重要系统:一个是悬浮系统,另一个是驱动系统.驱动系统的简化模型如下:左图是实验车与轨道示意图,右图是固定在实验车底部的金属框与轨道间的运动磁场的示意图.水平地面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有垂直于水平面的等间距的匀强磁场(每个磁场的宽度与金属框的宽度相同),磁感应强度B
1、B
2大小相同,相邻磁场的方向相反,所有磁场同时以恒定速度v
沿导轨方向向右运动,这时实验车底部的金属框将会受到向右的磁场力,带动实验车沿导轨运动.
设金属框总电阻R=1.6Ω,垂直于导轨的边长L=0.20m,实验车与金属框的总质量m=2.0kg,磁感应强度B
1=B
2=B=1.0T,磁场运动速度v
=10m/s.回答下列问题:
(1)t=0时刻,实验车的速度为零,求此时金属框受到的磁场力的大小和方向;
(2)已知磁悬浮状态下,实验车运动时受到的阻力恒为f
1=0.20N,求实验车的最大速率v
m;
(3)若将该实验车A与另外一辆质量相等但没有驱动装置的磁悬浮实验车P挂接,设A与P挂接后共同运动所受阻力恒为f
2=0.50N.A与P挂接并经过足够长时间后已达到了最大速度,这时撤去驱动磁场,保留磁悬浮状态,A与P所受阻力f
2保持不变,那么撤去驱动磁场后A和P还能滑行多远?
考点分析:
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如图所示的平行板器件中,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B
1=0.40T,方向垂直纸面向里,电场强度E=2.0×10
5V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B
2=0.25T,磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°.一束带电量q=8.0×10
-19C的正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.2m)的Q点垂直y轴射入磁场区,离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°~90°之间.则:
(1)离子运动的速度为多大?
(2)离子的质量应在什么范围内?
(3)现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小,使离子都不能打到x轴上,磁感应强度大小B
2´应满足什么条件?
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如图所示,光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠在固定于地面的挡板P上.质量为m的小滑块以水平速度v
滑上木板的左端,滑到木板的右端时速度恰好为零.
(1)求小滑块在木板上滑动的时间;
(2)求小滑块在木板上滑动过程中,木板对挡板P作用力的大小;
(3)若撤去档板P,小滑块依然以水平速度v
滑上木板的左端,求小滑块相对木板静止时距木板左端的距离.
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(1)图1甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施.若将人和座椅看成一个质点,则可简化为如图1乙所示的物理模型,其中P为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴OO'转动,设绳长l=10m,质点的质量m=60kg,转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4.0m,转盘逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角θ=37°(不计空气阻力及绳重,且绳不可伸长,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求质点与转盘一起做匀速圆周运动时,绳子拉力的大小为______;转盘角速度的大小为______
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如图中实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t=0.05s时刻的波形图.已知该波的波速是80cm/s,则下列说法中正确的是( )
A.这列波有可能沿x轴正向传播
B.这列波的波长是 12cm
C.这列波的周期是 0.15s
D.t=0.05 s时刻x=6 cm处的质点正在向上运动
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某发电站采用高压输电向外输送电能.若输送的总功率为P
,输电电压为U,输电导线的总电阻为R.则下列说法正确的是( )
A.输电线上的电流I=
B.输电线上的电流I=
C.输电线上损失的功率P=
R
D.输电线上损失的功率P=
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