空间存在以、为边界的匀强磁场区域,磁感强度大小为B,方向垂直纸面向外,区域宽为,现有一矩形线框处在图中纸面内,它的短边与重合,长度为,长边的长度为2,如图所示,某时刻线框以初速沿与垂直的方向进入磁场区域,同时某人对线框施以作用力,使它的速度大小和方向保持不变。设该线框的电阻为R,从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中,人对线框作用力所做的功等于 。
答案
某种超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起,同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力.其推进原理可以简化为如图所示的模型:在水平面上相距b的两根平行直导轨间,有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2,且B1=B2=B,每个磁场的长都是a,相间排列,所有这些磁场都以速度v向右匀速运动.这时跨在两导轨间的长为a宽为b的金属框MNQP(悬浮在导轨正上方)在磁场力作用下也将会向右运动.设金属框的总电阻为R,运动中所受到的阻力恒为f,求:
(1)列车在运动过程中金属框产生的最大电流;
(2)列车能达到的最大速度;
(3)简述要使列车停下可采取哪些可行措施?
下图中abcd为一边长为l、具有质量的刚性导线框,位于水平面内,bc边中串接有电阻R,导线的电阻不计.虚线表示一匀强磁场区域的边界,它与线框的ab边平行.磁场区域的宽度为2l,磁感应强度为B,方向竖直向下.线框在一垂直于ab边的水平恒定拉力作用下,沿光滑水平面运动,直到通过磁场区域.已知ab边刚进入磁场时,线框便变为匀速运动,此时通过电阻R的电流的大小为i0,试在右图的i-x坐标上定性画出:从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中,流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标x变化的曲线.
如图所示,在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E。一质量为m,电量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。射出之后,第三次到达x轴时,它与点O的距离为L。求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s(重力不计)。
空间存在以、为边界的匀强磁场区域,磁感强度大小为B, 方向垂直纸面向外,区域宽为,瑞有一矩形线框处在图中纸面内,它的短边与重合,长度为,长边的长度为2,如图所示,某时刻线框以初速沿与垂直的方向进入磁场区域,同时某人对线框施以作用力,使它的速度大小和方向保持不变,设该线框的电阻为,从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中,人对线框作用力所做的功等于 。
如图所示,固定水平桌面上的金属框架cdef,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动,此时adeb构成一个边长为的正方形,棒的电阻为,其余部分电阻不计,开始时磁感强度为。
(1)若从时刻起,磁感强度均匀增加,每秒增量为,同时保持棒静止,求棒中的感应电流,在图上标出感应电流的方向。
(2)在上述(1)情况中,始终保持棒静止,当秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大?
(3)若从时刻起,磁感强度逐渐减小,当棒以恒定速度向右作匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感强度应怎样随时间变化(写出B与的关系式)?
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