如圖甲所示為某探究小組設(shè)計(jì)的玩具小車(chē)電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖，ABCD是固定在小車(chē)下方的單面矩形金屬線框，其阻值r=2Ω、長(zhǎng)度d=0.3m、寬度L=0.2m,用兩條不計(jì)電阻的導(dǎo)線與智能輸出系統(tǒng)相接，智能輸出系統(tǒng)可改變流入線框的電流大小和方向，保證小車(chē)加速階段安培力始終向前。如圖乙所示，小車(chē)沿水平直軌道運(yùn)動(dòng)，軌道上依次間隔分布著方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度L=0.2m、長(zhǎng)度及磁場(chǎng)間的距離均為d。小車(chē)與附件整體質(zhì)量m=4kg,智能輸出系統(tǒng)提供的功率P=58W，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小車(chē)受到的摩擦阻力大小恒為4N。

（1）求小車(chē)達(dá)到最大速度時(shí)線框內(nèi)的電流；
（2）求小車(chē)的最大運(yùn)行速度大小v_m；
（3）若小車(chē)速度達(dá)到v_m時(shí)，智能輸出系統(tǒng)立即切換電路后停止工作，此時(shí)整個(gè)智能輸出系統(tǒng)相當(dāng)于導(dǎo)線，經(jīng)時(shí)間t=1.9s后小車(chē)的速度減為0，求t時(shí)間內(nèi)小車(chē)的位移大小；
（4）求第（3）問(wèn)小車(chē)減速過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【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：41引用：2難度：0.6

相似題

1．如圖所示，空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬棒MN以角速度ω繞過(guò)O點(diǎn)的豎直軸PQ沿順時(shí)針（從上往下看）旋轉(zhuǎn)。已知NQ=2MP=2r。則（　?。?/h2>

A．M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì)

B．N點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn)電勢(shì)

C．NM兩點(diǎn)的電勢(shì)差為

D．MN兩點(diǎn)的電勢(shì)差為

發(fā)布：2024/10/27 2:30:1組卷：127引用：2難度：0.5

2．如圖所示，固定在水平面內(nèi)金屬框架ABCD處在豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，AB與CD平行且足夠長(zhǎng)，CB與CD間的夾角為θ（θ＜90°），不計(jì)金屬框架的電阻．單位長(zhǎng)度阻值相同的光滑導(dǎo)體棒EF（垂直于CD）在外力作用下以垂直于自身的速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒在滑動(dòng)過(guò)程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸，經(jīng)過(guò)C點(diǎn)瞬間作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，下列關(guān)于電路中電流大小I與時(shí)間t、消耗的電功率P與導(dǎo)體棒水平移動(dòng)的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是（　　）
A． B． C． D．
發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：49引用：1難度：0.7
解析

A．A點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)后線框內(nèi)的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?/label>

B．線框內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為

BLv₀

C．此過(guò)程中穿過(guò)線框的磁通量的最大值為

D．線框穿過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中回路中的最大熱功率為

發(fā)布：2024/10/25 20:30:1組卷：101引用：3難度：0.5

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