如圖甲所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)艦載機(jī)電磁阻攔系統(tǒng)模型。當(dāng)飛機(jī)以速度v1=40m/s著艦時(shí)，其前輪立刻勾住阻攔系統(tǒng)的動(dòng)子，一起以v0運(yùn)動(dòng)，阻攔系統(tǒng)工作原理如圖乙所示，用于阻攔飛機(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，可以在水平導(dǎo)軌上無(wú)摩擦滑動(dòng)。線圈位于導(dǎo)軌間的輻向磁場(chǎng)中，其所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=0.1T。當(dāng)飛機(jī)勾住動(dòng)子時(shí)，開(kāi)關(guān)接通定值電阻R0=4.5Ω．同時(shí)對(duì)動(dòng)子施加一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向相反的阻力f,使飛機(jī)與動(dòng)子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在t=4s時(shí)撤去阻力f,一段時(shí)間后，飛機(jī)與動(dòng)子速度減為零，已知飛機(jī)與動(dòng)子在此過(guò)程的v-t圖像如圖丙所示，飛機(jī)的質(zhì)量M=45kg,線圈匝數(shù)n=50匝，每匝周長(zhǎng)l=1m,動(dòng)子和線圈的總質(zhì)量m=5kg,線圈的電阻R=0.5Ω，不計(jì)空氣阻力，求：
（1）v0的大小；
（2）通過(guò)電阻R0的電流與飛機(jī)和動(dòng)子速度v大小的關(guān)系式；
（3）阻力f與飛機(jī)和動(dòng)子速度v大小的關(guān)系式；
（4）飛機(jī)和動(dòng)子停止時(shí)距離著艦點(diǎn)的距離。
?
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)類問(wèn)題；導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；根據(jù)v-t圖像的物理意義分析單個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況．
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/5/26 8:0:9組卷：96引用：1難度：0.4
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1．如圖所示，水平放置的平行光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN在磁場(chǎng)力作用下向左運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 14:0:1組卷：234引用：14難度：0.5 -
2．電磁軌道炮是利用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用使炮彈加速的，其簡(jiǎn)化原理示意圖如圖丙所示。假設(shè)圖中直流電源電動(dòng)勢(shì)為E=45V（內(nèi)阻不計(jì)），電容器的電容為C=22F。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l=1m,電阻不計(jì)。炮彈可視為一質(zhì)量為m=2kg,電阻為R=5Ω的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸。導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。接通電路后MN開(kāi)始向右加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后回路中電流為零，MN達(dá)到最大速度，之后離開(kāi)導(dǎo)軌。求：
（1）直流電源的a端是正極還是負(fù)極？
（2）若用導(dǎo)線將1、2連接讓直流電源供電，MN離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的最大速度的大??；
（3）若開(kāi)關(guān)先接1，使電容器完全充電；然后將開(kāi)關(guān)接至2，MN離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的最大速度的大小。
發(fā)布：2024/12/29 15:0:2組卷：137引用：3難度：0.4 -
3．如圖甲所示，輕質(zhì)絕緣細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.8kg、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m、匝數(shù)n=20、總電阻R=1Ω的正方形線圈．在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著垂直紙面向外的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示（g=10m/s2）．則下列判斷正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/17 3:30:1組卷：240引用：4難度：0.7
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