如圖C-1是一種直線電動(dòng)機(jī)的示意圖.水平面上有兩根很長的平行直導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間有豎直（垂直紙面）方向的等距離間隔的勻強(qiáng)磁場B1和B2，導(dǎo)軌上有金屬框A，框的寬度與磁場間隔相等，當(dāng)勻強(qiáng)磁場B1和B2同時(shí)以恒定速度v0沿平行于直軌道方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框也會因此沿直導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng).這是一類磁懸浮列車運(yùn)行的原理.如果金屬框下始終有這樣的磁場，金屬框就會一直運(yùn)動(dòng)下去.設(shè)金屬框垂直導(dǎo)軌的邊長為L=0.2m、電阻R=1.6Ω，B1=B2=1T，磁場運(yùn)動(dòng)速度v0=4m/s.求：
           

（1）若勻強(qiáng)磁場B2的方向如圖所示，為使金屬框運(yùn)動(dòng)，請?jiān)趫D中左端B1位置處畫出B1的方向；
（2）金屬框運(yùn)動(dòng)的方向；
（3）若金屬框運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力作用，金屬框的最大速度，并簡述理由；
（4）若金屬框運(yùn)動(dòng)時(shí)受到恒定的阻力0.1N作用時(shí)，求當(dāng)金屬框達(dá)到最大速度時(shí)，為維持運(yùn)動(dòng)，磁場必須提供的功率.


解：（1）磁場B1的方向垂直紙面向外.（圖略）
（2）金屬框運(yùn)動(dòng)的方向向左（與磁場運(yùn)動(dòng)的方向相同）.
（3）若金屬框運(yùn)動(dòng)不受阻力時(shí)，=ma，當(dāng)E=2BL（v0-vmax）=0時(shí)，I=0，F(xiàn)A=0，a=0，直線電動(dòng)機(jī)速度達(dá)到最大vmax=v0=4m/s.
（4）當(dāng)FA-Ff=ma=0時(shí)，金屬框達(dá)到最大速度vmax，即
FA=2B
得   所以  
【試題分析】
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來測定沿水平軌道運(yùn)動(dòng)的列車的加速度，金屬球的質(zhì)量為m，它系在金屬球絲下端，金屬絲的上端懸掛在O點(diǎn)，AB是一根長為L的均勻電阻絲，其阻值為R，金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計(jì)．電阻絲的中點(diǎn)C焊接一根導(dǎo)線，從O點(diǎn)也引出一根導(dǎo)線，兩線之間接入一個(gè)電壓表V（金屬絲和導(dǎo)線電阻不計(jì)）．圖中虛線OC與AB垂直，且OC=h．電阻絲AB接在電壓為U的直流穩(wěn)壓電源上，整個(gè)裝置固定在列車中且AB沿著車前進(jìn)的方向，列車靜止時(shí)金屬絲呈豎直狀態(tài)，當(dāng)列車加速前進(jìn)時(shí)，金屬絲將偏離豎直方向，從電壓表V的讀數(shù)變化可以測出加速度的大�。�
（1）當(dāng)列車向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，試導(dǎo)出加速度a與電壓表讀數(shù)U′的關(guān)系式（用U′、U、L、h及重力加速度g等表示）．
（2）用導(dǎo)出的a與U′的關(guān)系式說明表盤上a的刻度是否均勻．

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科目：高中物理 來源：2011年四川省成都市高二10月檢測物理卷 題型：計(jì)算題

如圖所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來測定沿水平軌道做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的列車的加速度。m是一個(gè)金屬球，它系在細(xì)金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在O點(diǎn)，AB是一根長為l的電阻絲，其阻值為R。金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計(jì)。電阻絲的中點(diǎn)C焊接一根導(dǎo)線.從O點(diǎn)也引出一根導(dǎo)線，兩線之間接入一個(gè)電壓表V（金屬絲和導(dǎo)線電阻不計(jì)）。圖中虛線OC與AB相垂直，且OC=h，電阻絲AB接在電壓恒為U的直流穩(wěn)壓電源上。整個(gè)裝置固定在列車中使AB沿著車前進(jìn)的方向。列車靜止時(shí)金屬絲呈豎直狀態(tài)；當(dāng)列車加速或減速前進(jìn)時(shí)，金屬線將偏離豎直方向θ，從電壓表的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小。

1.當(dāng)列車向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，試寫出加速度a與θ角的關(guān)系及加速度a與電壓表讀數(shù)U′的對應(yīng)關(guān)系。

2.這個(gè)裝置能測得的最大加速度是多少?

 

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科目：高中物理 來源：2013屆河南省高二第一次月考 題型：選擇題

（12分）如圖所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來測定沿水平軌道運(yùn)動(dòng)的列車的加速度，金屬球的質(zhì)量為m，它系在金屬球的下端，金屬絲的上端懸掛在O點(diǎn)，AB是一根長為L的均勻電阻絲，其阻值為R，金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計(jì)。電阻絲的中點(diǎn)C焊接一根導(dǎo)線，從O點(diǎn)也引出一根導(dǎo)線，兩線之間接入一個(gè)電壓表V（金屬絲和導(dǎo)線電阻不計(jì)）。圖中虛線OC與AB垂直，且OC=h。電阻絲AB接在電壓為U的直流穩(wěn)壓電源上，整個(gè)裝置固定在列車中且AB沿著車前進(jìn)的方向，列車靜止時(shí)金屬絲呈堅(jiān)直狀態(tài)，當(dāng)列車加速或前進(jìn)時(shí)，金屬絲將偏離豎直方向，從電壓表V的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小。

（1）當(dāng)列車向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，試導(dǎo)出加速度a與電壓表讀數(shù)U‘的關(guān)系式（用U’、U、L、h及重力加速度g等表示）。

（2）用導(dǎo)出的a與U‘的關(guān)系式說明表盤上a的刻度是否均勻。
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源：2013屆度四川省成都市高二10月檢測物理卷 題型：計(jì)算題

如圖所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來測定沿水平軌道做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的列車的加速度。m是一個(gè)金屬球，它系在細(xì)金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在O點(diǎn)，AB是一根長為l的電阻絲，其阻值為R。金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計(jì)。電阻絲的中點(diǎn)C焊接一根導(dǎo)線.從O點(diǎn)也引出一根導(dǎo)線，兩線之間接入一個(gè)電壓表V（金屬絲和導(dǎo)線電阻不計(jì)）。圖中虛線OC與AB相垂直，且OC=h，電阻絲AB接在電壓恒為U的直流穩(wěn)壓電源上。整個(gè)裝置固定在列車中使AB沿著車前進(jìn)的方向。列車靜止時(shí)金屬絲呈豎直狀態(tài)；當(dāng)列車加速或減速前進(jìn)時(shí)，金屬線將偏離豎直方向θ，從電壓表的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小。

1.當(dāng)列車向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，試寫出加速度a與θ角的關(guān)系及加速度a與電壓表讀數(shù)U′的對應(yīng)關(guān)系。

2.這個(gè)裝置能測得的最大加速度是多少?

 

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