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2023年北京四中高考物理模擬試卷
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試題詳情
電磁減震器是利用電磁感應(yīng)原理的一種新型智能化汽車獨立懸架系統(tǒng)。某同學(xué)也設(shè)計了一個電磁阻尼減震器,圖為其簡化的原理圖。該減震器由絕緣滑動桿及固定在桿上的多個相互緊靠的相同矩形線圈組成,滑動桿及線圈的總質(zhì)量m=1.0kg。每個矩形線圈abcd匝數(shù)n=100匝,電阻值R=1.0Ω,ab邊長L=20cm,bc邊長d=10cm,該減震器在光滑水平面上以初速度v
0
=1.0m/s向右進入磁感應(yīng)強度大小B=0.1T、方向豎直向下的勻強磁場中。求:
(1)剛進入磁場時減震器的加速度大??;
(2)第二個線圈恰好完全進入磁場時,減震器的速度大??;
(3)若減震器的初速度v=5.0m/s,則滑動桿上需安裝多少個線圈才能使其完全停下來?求第1個線圈和最后1個線圈產(chǎn)生的熱量比k?不考慮線圈個數(shù)變化對減震器總質(zhì)量的影響。
【考點】
電磁感應(yīng)過程中的能量類問題
;
導(dǎo)體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
;
閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式
.
【答案】
見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59
組卷:227
引用:4
難度:0.4
相似題
1.
如圖甲所示,超級高鐵是一種以“真空管道運輸”為理論核心設(shè)計的交通工具,它具有超高速、低能耗、無噪聲、零污染等特點。如圖乙所示,已知管道中固定著兩根平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ兩導(dǎo)軌的間距為
3
r,運輸車的質(zhì)量為m,橫截面是半徑為r的圓。運輸車上固定著與導(dǎo)軌垂直的兩根導(dǎo)體1和2,間距為D.每根導(dǎo)體棒的電阻為R,每段長度為D的導(dǎo)軌的電阻也為R,其他電阻忽略不計,重力加速度為g
(1)如圖丙所示,當(dāng)管道中的導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°角時,運輸車恰好能無動力地勻速下滑,求運輸車與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ
(2)在水平導(dǎo)軌上進行實驗,不考慮摩擦及空氣阻力。
①當(dāng)運輸車由靜止離站時,在導(dǎo)體棒2后間距為D處接通固定在導(dǎo)軌上電動勢為E的直流電源,此時導(dǎo)體棒1、2均處于磁感應(yīng)強度為B,垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場中,如圖丁。求剛接通電源時運輸車的加速度的大?。唬娫磧?nèi)阻不計,不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象)
②當(dāng)運輸車進站時,管道內(nèi)依次分布磁感應(yīng)強度為B,寬度為D的勻強磁場,且相鄰的勻強磁場的方向相反。求運輸車以速度v
0
從如圖戊通過距離D后的速度v。
發(fā)布:2024/11/11 5:30:2
組卷:433
引用:6
難度:0.3
解析
2.
兩平行、光滑的直導(dǎo)軌與水平面間的夾角為θ,導(dǎo)軌處在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場中,兩根長度、材料均相同的均質(zhì)金屬棒P、Q垂直地放在導(dǎo)軌上,一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過如圖所示的輕質(zhì)定滑輪,一端懸吊一重物,另一端連接金屬棒Q,定滑輪右側(cè)的細(xì)繩和導(dǎo)軌平行,將兩金屬棒同時由靜止釋放,經(jīng)過一段時間后,金屬棒P的速度始終為v。已知金屬棒Q的質(zhì)量為2m,金屬棒P和重物的質(zhì)量均為m,兩金屬棒運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,閉合回路中除兩金屬棒以外的電阻均不計,重力加速度大小為g,下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.金屬棒Q的最大速度為
v
3
B.金屬棒Q的最大加速度為
g
3
C.金屬棒P、Q的加速距離之比等于3:1
D.金屬棒Q上產(chǎn)生的焦耳熱的最大功率為
4
mgv
27
發(fā)布:2024/11/12 20:0:1
組卷:101
引用:4
難度:0.5
解析
3.
我國完全自主設(shè)計建造的首艘電磁彈射型航空母艦“福建艦”采用平直通長飛行甲板,滿載排水量8萬余噸。電磁彈射器的主要部件是一套直線感應(yīng)電動機,利用強大電流通過線圈產(chǎn)生的磁場推動飛機托架高速前進,帶動飛機起飛,原理簡圖如圖所示。電動機初級線圈固定在甲板下方,彈射時,旋轉(zhuǎn)電刷極短時間內(nèi)從觸點1高速旋轉(zhuǎn)到觸點14,依次在線圈A、B、C、D、E、???、M、N中產(chǎn)生強大的磁場,在磁場從線圈A高速變化到線圖N的過程中,直線感應(yīng)電機的次級線圈(飛機托架)中就會產(chǎn)生強大的感應(yīng)電流,飛機托架會在安培力的推動下帶動飛機高速前進。已知整個加速系統(tǒng)長約90余米,彈射時在2.5s內(nèi)可以將質(zhì)量為30t的飛機由靜止加速到260km/h的離艦速度。若彈射過程安培力恒定,不計阻力,飛機托架的質(zhì)量可忽略,線圈電阻不計,重力加速度為g,下列說法正確的是( )
A.彈射過程中,飛機運動的速度總是小于磁場變化的速度
B.彈射該架飛機,安培力做的功約為1.01×10
9
J
C.彈射過程中,直線感應(yīng)電機的最大輸出功率約為2.6×10
7
W
D.彈射過程中,飛機沿水平方向運動,質(zhì)量為m的飛行員需要承受座艙的水平作用力的大小約為3mg
發(fā)布:2024/11/11 17:30:1
組卷:38
引用:3
難度:0.6
解析
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