一裝有貨物的小車從傾角θ的光滑斜坡上下滑,撞擊擋板后停下,貨物被工人取走,如圖甲所示。為了減小小車對(duì)擋板的沖擊,某同學(xué)設(shè)想了一個(gè)電磁緩沖裝置,在小車底部固定與小車前端平齊、匝數(shù)為n、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、總電阻為R的正方形線框;在斜坡的下端加上寬度也為L(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直斜坡向下,如圖乙所示(小車未畫出)。若小車和貨物的總質(zhì)量為M,線框的質(zhì)量為m。小車在線框的下邊離底部擋板距離為d時(shí)靜止釋放,線框進(jìn)入磁場(chǎng)后,小車立即做減速運(yùn)動(dòng),已知小車撞擊擋板前已經(jīng)勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g。
(1)求線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v大小和小車勻速運(yùn)動(dòng)的速度v1大??;
(2)小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線框產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)若采用適當(dāng)粗些的導(dǎo)線繞制線框,保持匝數(shù)、邊長(zhǎng)、形狀不變,能否減小小車運(yùn)動(dòng)速度,從而增大緩沖的效果?請(qǐng)說(shuō)明理由(要有證明過(guò)程)。
【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);動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用;電阻定律的內(nèi)容及表達(dá)式;歐姆定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用;電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類問(wèn)題.
【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:80引用:2難度:0.9
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1.圖甲是法拉第于1831年發(fā)明的人類歷史上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)——圓盤發(fā)電機(jī).圖乙為其示意圖,銅盤安裝在水平的銅軸上,磁感線垂直穿過(guò)銅盤;兩塊銅片M、N分別與銅軸和銅盤邊緣接觸,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤,電阻R就有電流通過(guò).則下列說(shuō)法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/18 20:30:2組卷:53引用:2難度:0.6 -
2.海浪機(jī)械能是未來(lái)可使用的綠色能源之一,利用海浪發(fā)電可加速地球上碳中和的實(shí)現(xiàn).某科技小組設(shè)計(jì)的海浪發(fā)電裝置的俯視圖如圖所示,圓柱體磁芯和外殼之間有輻射狀磁場(chǎng),它們可隨著海浪上下浮動(dòng),磁芯和外殼之間的間隙中有固定的環(huán)形導(dǎo)電線圈,線圈的半徑為L(zhǎng),電阻為r,所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小始終為B,磁芯和外殼隨海浪上下浮動(dòng)的速度為v,v隨時(shí)間t的變化關(guān)系為
,其中的T為海浪上下浮動(dòng)的周期.現(xiàn)使線圈與阻值為R的電阻形成回路,則該發(fā)電裝置在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的電能為( ?。?/h2>v=v0sin2πTt發(fā)布:2024/12/20 16:0:2組卷:336引用:4難度:0.3 -
3.如圖所示運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體,其產(chǎn)生的感生電勢(shì)的方向,下列說(shuō)法正確的是( )
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:1引用:0難度:0.5
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