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小紅在查閱資料時看到了“嫦娥五號”的月球著落裝置設(shè)計(jì)，她也利用所學(xué)知識設(shè)計(jì)了一個地球著落回收的電磁緩沖裝置，其工作原理是利用電磁阻尼作用減緩返回艙和地面間的沖擊力。如圖甲所示，在返回艙的底盤安裝有均勻?qū)ΨQ的4臺電磁緩沖裝置，電磁緩沖結(jié)構(gòu)示意圖如圖乙所示。在緩沖裝置的底板上，沿豎直方向固定著兩個光滑絕緣導(dǎo)軌PQ、MN。導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)，安裝電磁鐵（圖中未畫出），能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊K由高強(qiáng)度絕緣材料制成，滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd,線圈的總電阻為R，匝數(shù)為n,ab邊長為L。假設(shè)整個返回艙以速度v0與地面碰撞后，滑塊K立即停下，此后在線圈與軌道的磁場作用下使艙體減速，從而實(shí)現(xiàn)緩沖。返回艙質(zhì)量為m,地球表面的重力加速度為g,一切摩擦阻力不計(jì)，緩沖裝置質(zhì)量忽略不計(jì)。
（1）求滑塊K的線圈中最大感應(yīng)電動勢的大??；
（2）若緩沖裝置向下移動距離H后速度為零，則此過程中每個緩沖線圈abcd中通過的電量和產(chǎn)生的焦耳熱各是多少？
（3）若要使緩沖滑塊K和返回艙不相碰，且緩沖時間為t,則緩沖裝置中的光滑導(dǎo)軌PQ和MN長度至少多大？
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【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：103引用：5難度：0.5
相似題

  • 菁優(yōu)網(wǎng)1．如圖所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌處在方向垂直于水平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，左側(cè)導(dǎo)軌間的距離為3L，右側(cè)導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)體棒a、b垂直放置于導(dǎo)軌之間，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒a、b的材料相同，電阻相等。導(dǎo)體棒b末被固定且靜止在右側(cè)導(dǎo)軌上，使導(dǎo)體棒a以初速度v0 開始向右運(yùn)動，直至回路中的感應(yīng)電流變?yōu)?。已知回路中的感應(yīng)電流變?yōu)?時，導(dǎo)體棒a仍處于左側(cè)導(dǎo)軌上，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m。下列說法正確的是（　?。?/h2>

    發(fā)布：2024/11/4 13:0:1組卷：126引用：2難度：0.4

  • 2．如圖，平行金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分組成，傾斜部分是兩個豎直放置的四分之一光滑圓弧導(dǎo)軌，圓弧半徑為0.4m.水平部分是兩段均足夠長但不等寬的光滑導(dǎo)軌，且CC'=3AA'=1.2m,水平導(dǎo)軌與圓弧導(dǎo)軌在AA′處平滑連接。整個裝置處于范圍足夠大、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場區(qū)域遠(yuǎn)大于導(dǎo)軌面積，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T，兩根完全相同的導(dǎo)體棒MN、PQ的質(zhì)量均為0.6kg,長度為1.2m,電阻均為3.0Ω。若PQ固定，現(xiàn)給導(dǎo)體棒MN一個大小為2m/s、豎直向下的初速度，同時對其施如外力F，使其恰好沿圓弧導(dǎo)軌從最高點(diǎn)勻速率下滑，導(dǎo)體棒剛到達(dá)AA′瞬間，撤去外力F的作用，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，導(dǎo)體棒MN、PQ與導(dǎo)軌一直接觸良好。重力加速度g=10m/s2，π取3，下列判斷正確的是（　　）
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    發(fā)布：2024/11/5 11:30:2組卷：179引用：1難度：0.3

  • 3．我國新一代航母阻攔系統(tǒng)采用了電磁阻攔技術(shù)，其工作原理如圖（b）所示。固定在水平甲板面內(nèi)的“U”型金屬導(dǎo)軌位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，MN、PQ平行且相距l(xiāng)。一質(zhì)量為m、阻值為R的導(dǎo)體棒ab垂直擱置在兩導(dǎo)軌之間，且與導(dǎo)軌接觸良好。質(zhì)量為M的飛機(jī)著艦時，迅速鉤住導(dǎo)體棒ab上的絕緣繩，同時關(guān)閉動力系統(tǒng)并立即與導(dǎo)體棒ab獲得相對航母的共同速度v0。飛機(jī)和導(dǎo)體棒一起減速滑行距離x后停下。除安培力外，兩者一起運(yùn)動時所受阻力恒為f,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，絕緣繩的質(zhì)量不計(jì)。則從飛機(jī)與導(dǎo)體棒共速到停下來的過程中，下列說法正確的是（　　）菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布：2024/11/4 5:30:3組卷：73引用：3難度：0.5
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