有人設(shè)計(jì)了可變阻尼的電磁輔助減震系統(tǒng)，由三部分組成。下部分是電磁偵測(cè)系統(tǒng)：一部分是可變電磁阻尼系統(tǒng)，吸收振動(dòng)時(shí)的動(dòng)能：控制系統(tǒng)接收偵測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)，改變阻尼磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。系統(tǒng)如圖（1）所示，偵測(cè)線框、阻尼線圈固定在汽車底盤上，偵測(cè)系統(tǒng)磁體、減震系統(tǒng)磁體固定在車軸上，車軸與底盤通過(guò)一減震彈簧相連。偵測(cè)系統(tǒng)磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，B1=0.01T，長(zhǎng)方形線框?qū)抎=0.05m,整個(gè)回路的電阻R1=0.1Ω，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線框的下邊不會(huì)離開(kāi)磁場(chǎng)，上邊不會(huì)進(jìn)入磁場(chǎng)。阻尼線圈由100個(gè)相互絕緣的獨(dú)立金屬環(huán)組成，這100個(gè)金屬環(huán)均勻固定在長(zhǎng)為0.2m的不導(dǎo)電圓柱體上，減震系.統(tǒng)磁場(chǎng)輻向分布，俯視如圖（2）所示，線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B2大小處處相等，大小由控制系統(tǒng)控制。汽車靜止時(shí)，阻尼線圈恰好50匝處于磁場(chǎng)中，取此時(shí)偵測(cè)線框所在的位置為原點(diǎn)，取向下為正，線框相對(duì)偵測(cè)磁場(chǎng)的位移記為x,B2的大小與x的關(guān)系如圖（3）所示。每個(gè)線圈的電阻為R2=0.001Ω，周長(zhǎng)L=0.3m。不考慮阻尼線圈之間的電磁感應(yīng)，忽略阻尼線圈導(dǎo)體的粗細(xì)，設(shè)車軸與底盤總保持平行。
（1）偵測(cè)線框向下運(yùn)動(dòng)時(shí)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針還是逆時(shí)針？
（2）寫出偵測(cè)線框由平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，偵測(cè)線框流入控制系統(tǒng)的電量q與位移x的大小關(guān)系式：
（3）某次偵測(cè)線框由平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，流入控制系統(tǒng)的電量q=2.5×10-4C，這一過(guò)程底盤相對(duì)車軸做v=10m/s的勻速運(yùn)動(dòng)，求這一過(guò)程阻尼線圈吸收了多少機(jī)械能；
（4）某次偵測(cè)線框由平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，流入控制系統(tǒng)的電量q=5×10-4C，求這一過(guò)程中安培力對(duì)阻尼線圈的總沖量。
【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；楞次定律及其應(yīng)用．
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/23 12:26:7組卷：171引用：1難度：0.1
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1．半徑為R的金屬圓環(huán)水平固定，電阻忽略不計(jì)。圓環(huán)內(nèi)存在與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)體棒長(zhǎng)為L(zhǎng)（L＞2R），其單位長(zhǎng)度電阻值為r。圖（a）中導(dǎo)體棒與圓環(huán)相切于O1點(diǎn)，t=0時(shí)刻起，從圖示位置以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)，棒始終與速度方向垂直。圖（b）中導(dǎo)體棒與圓環(huán)相切于O2點(diǎn)，t=0時(shí)刻起，以O(shè)2點(diǎn)為軸從圖示位置起在水平面內(nèi)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)過(guò)180°，角速度為ω；導(dǎo)體棒掃過(guò)整個(gè)環(huán)面時(shí)與環(huán)接觸良好。
（1）分析說(shuō)明圖（a）中導(dǎo)體棒掃過(guò)整個(gè)環(huán)面過(guò)程中流過(guò)導(dǎo)體棒的電流變化情況；
（2）求圖（b）中導(dǎo)體棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與時(shí)間t的關(guān)系式；
（3）若圖（a）、圖（b）中導(dǎo)體棒掃過(guò)整個(gè)環(huán)面所用時(shí)間相同，試比較兩種情況中導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到虛線（圓環(huán)上直徑位置）處，流過(guò)兩導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流大小。發(fā)布：2024/12/30 1:0:6組卷：99引用：2難度：0.7 -
2．如圖甲所示，在水平面上有一豎直向下的足夠?qū)挼木匦蝿驈?qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.2T，區(qū)域長(zhǎng)度L=3m,在緊靠磁場(chǎng)的左邊界處的水平面上放置一正方形線框，匝數(shù)n=10，邊長(zhǎng)a=1m,線框電阻R=1Ω，質(zhì)量m=1kg?，F(xiàn)在線框上作用一水平恒力F，使線框從靜止開(kāi)始向右進(jìn)入磁場(chǎng)中，已知恒力F的大小為10N，線框與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，整個(gè)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)前已經(jīng)勻速運(yùn)動(dòng)，g=10m/s2。當(dāng)線框剛?cè)窟M(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，磁場(chǎng)即以如圖乙所示規(guī)律變化。下列說(shuō)法正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/29 23:30:1組卷：148引用：3難度：0.5 -
3．如圖，空間某區(qū)域內(nèi)存在沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一正方形閉合金屬線框自磁場(chǎng)上方某處釋放后穿過(guò)磁場(chǎng)，整個(gè)過(guò)程線框平面始終豎直，線框邊長(zhǎng)小于磁場(chǎng)區(qū)域上下寬度。以線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，下列描述線框所受安培力F隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖中，不正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：234引用：3難度：0.7
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