超導(dǎo)磁懸浮列車是利用超導(dǎo)體的抗磁作用使列車車體向上浮起，同時(shí)通過周期性地變換磁極方向而獲得推進(jìn)動(dòng)力的新型交通工具.其推進(jìn)原理可以簡(jiǎn)化為如圖12-9所示的模型:在水平面上相距L的兩根平行直導(dǎo)軌間，有豎直方向等距離分布的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2，且B1=B2=B，每個(gè)磁場(chǎng)的寬度都是l，相間排列，所有這些磁場(chǎng)都以相同的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)跨在兩導(dǎo)軌間的長(zhǎng)為L、寬為l的金屬框abcd(懸浮在導(dǎo)軌上方)在磁場(chǎng)力作用下也將會(huì)向右運(yùn)動(dòng).設(shè)金屬框的總電阻為R，運(yùn)動(dòng)中所受到的阻力恒為Ff，金屬框的最大速度為vm，則磁場(chǎng)向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度v可表示為(　　)

圖12-9
A．v=(B2L2vm－FfR)/B2L2B．v=(4B2L2vm+FfR)/4B2L2
C．v=(4B2L2vm－FfR)/4B2L2D．v=(2B2L2vm+FfR)/2B2L2
B
導(dǎo)體棒ad和bc各以相對(duì)磁場(chǎng)的速度(v－vm)切割磁感線運(yùn)動(dòng)，由右手定則可知回路中產(chǎn)生的電流方向?yàn)?i>abcda,回路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E=2BL(v－vm),回路中電流為I=2BL(v－vm)/R,由于左右兩邊ad和bc均受到安培力，則合安培力為F合=2×BLI=4B2L2(v－vm)/R，依題意金屬框達(dá)到最大速度時(shí)受到的阻力與安培力平衡，則Ff=F合，解得磁場(chǎng)向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度v=(4B2L2vm+FfR)/4B2L2,B對(duì).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，有一區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向與水平放置的導(dǎo)軌垂直。導(dǎo)軌寬度為L，右端接有電阻R。MN是一根質(zhì)量為m的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌垂直放置，且接觸良好，金屬棒與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)。金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給金屬棒一水平初速度v0，使它沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒停止運(yùn)動(dòng)時(shí)位移為s。求：
（1）金屬棒速度為v時(shí)的加速度為多大？
（2）金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中通過電阻R的電量q；
（3）金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q；

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)寬度為，正方形金屬框邊長(zhǎng)為，每邊電阻均為R/4，金屬框以速度v的勻速直線穿過磁場(chǎng)區(qū)，其平面始終保持與磁感線方向垂直，當(dāng)金屬框cd邊到達(dá)磁場(chǎng)左邊緣時(shí)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按如圖乙所示的規(guī)律變化．
（1）求金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)階段，通過回路的電荷量；
（2）在圖丙i－t坐標(biāo)平面上畫出金屬框穿過磁場(chǎng)區(qū)的過程中，金屬框內(nèi)感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化圖線（取逆時(shí)針方向?yàn)殡娏髡较颍?br />（3）求金屬框穿過磁場(chǎng)區(qū)的過程中cd邊克服安培力做的功W．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖16-7-8所示，兩根相距l(xiāng)的豎直平行金屬導(dǎo)軌位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，另兩根與光滑導(dǎo)軌接觸的金屬桿質(zhì)量均為m，電阻均為R.若要使cd桿恰好平衡，且靜止不動(dòng)，則ab桿應(yīng)向____________做____________運(yùn)動(dòng)，ab桿運(yùn)動(dòng)速度的大小是____________，對(duì)ab桿所加外力的大小為_______________.

圖16-7-8

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，一興趣小組探索利用地磁場(chǎng)能否發(fā)電.他們把兩段約10 m長(zhǎng)的有包皮的銅絲導(dǎo)線絞在一起當(dāng)搖繩，用另外兩段導(dǎo)線把搖繩與一靈敏電流表相連.兩個(gè)同學(xué)搖動(dòng)搖繩，靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)，證明了利用地磁場(chǎng)能夠發(fā)電.關(guān)于該探索性實(shí)驗(yàn)，以下說法正確的是（   ）
A．靈敏電流表的指針左右擺動(dòng)
B．靈敏電流表的指針向一個(gè)方向擺動(dòng)
C．搖繩的兩個(gè)同學(xué)沿南北方向站立時(shí)，靈敏電流表的指針擺動(dòng)角度大
D．搖繩的兩個(gè)同學(xué)沿東西方向站立時(shí)，靈敏電流表的指針擺動(dòng)角度大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖3-6-12所示，甲、乙兩個(gè)完全相同的線圈，在距地面同一高度處由靜止開始釋放，A、B是邊界范圍、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向均完全相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，只是A的區(qū)域比B的區(qū)域離地面高一些，兩線圈下落時(shí)始終保持線圈平面與磁場(chǎng)垂直.則（   ）

圖 3-6-12
A.甲先落地           B.乙先落地            C.二者同時(shí)落地           D.無法確定

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（10分)如圖所示，MN、PQ和F1、HJ是四根相互平行的長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌，它們的間距相等，均為L(zhǎng)=30cm．長(zhǎng)為3L、電阻為R=0．3 的金屬棒可緊貼四導(dǎo)軌，沿導(dǎo)軌方向無摩擦的運(yùn)動(dòng)．在導(dǎo)軌MN、PQ的左端連接有阻值為Ro=0．1的電阻，在金屬導(dǎo)軌FI、HJ的右端連接有一對(duì)水平放置、間距為d="18" m的平行金屬板．除該金屬板外，整套裝置處于垂直
于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=0．4T．用～適當(dāng)?shù)睦κ菇饘侔粢运俾蕍=5m／s向右運(yùn)動(dòng)，此
時(shí)金屬板間一帶電微粒恰好懸浮在兩板的正中央．取g=l0m／s2，求：
(1)帶電微粒的比荷：
(2)為維持金屬棒的勻速運(yùn)動(dòng)，加在金屬棒上的拉力的功率．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測(cè)量導(dǎo)電流體（如污水）在管中的流量（在單位時(shí)間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積）.如圖4-16所示為電磁流量計(jì)的示意圖，有非磁性材料做成的圓管道，外加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)管中的導(dǎo)電體液體流過此區(qū)域時(shí)，測(cè)出管壁上a、b兩點(diǎn)間的電動(dòng)勢(shì)為E，就可以知道管中的液體的流量Q，即單位時(shí)間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積（m3/s）,已知管道直徑為D，則D與E的關(guān)系為_______________.                                              
圖4-16

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一個(gè)傾角為的光滑斜面，在寬度為L(zhǎng)的區(qū)域中存在著磁感強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向豎直向上．將一個(gè)電阻為R，邊長(zhǎng)為a，質(zhì)量為m的導(dǎo)體框沿斜面向上以速度v勻速通過磁場(chǎng)區(qū)域，如圖所示，在a＞L，a＜L兩種情況下，線框通過磁場(chǎng)時(shí)，外力對(duì)線框所做的功分別為多少?

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