艦載機(jī)電磁彈射是現(xiàn)在航母最先進(jìn)的彈射技術(shù),我國(guó)在這一領(lǐng)域已達(dá)到世界先進(jìn)水平。某同學(xué)自己設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖甲所示的電磁彈射系統(tǒng)模型。該彈射系統(tǒng)工作原理如圖乙所示,用于推動(dòng)模型飛機(jī)的動(dòng)子(圖中未畫出)與線圈絕緣并固定,線圈帶動(dòng)動(dòng)子,可以水平導(dǎo)軌上無(wú)摩擦滑動(dòng)。線圈位于導(dǎo)軌間的輻向磁場(chǎng)中,其所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。開關(guān)S與1接通,恒流源與線圈連接,動(dòng)子從靜止開始推動(dòng)飛機(jī)加速,飛機(jī)達(dá)到起飛速度時(shí)與動(dòng)子脫離;此時(shí)S擲向2接通定值電阻R0,同時(shí)對(duì)動(dòng)子施加一個(gè)回撤力F,在t3時(shí)刻撤去力F,最終動(dòng)子恰好返回初始位置停下。若動(dòng)子從靜止開始至返回過(guò)程的v-t圖像如圖丙所示。已知模型飛機(jī)起飛速度v1=40m/s,t1=1.5s,t2=2.0s,線圈匝數(shù)n=50匝,每匝周長(zhǎng)l=1m,動(dòng)子和線圈的總質(zhì)量m=5kg,線圈的電阻R=0.5Ω,R0=4.5Ω,B=0.1T,不計(jì)空氣阻力和飛機(jī)起飛對(duì)動(dòng)子運(yùn)動(dòng)速度的影響,求:
(1)動(dòng)子和線圈向前運(yùn)動(dòng)的最大位移;
(2)回撤力F與動(dòng)子速度v大小的關(guān)系式;
(3)圖丙中v2的數(shù)值。(保留兩位有效數(shù)字)
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)類問(wèn)題;閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式;牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用;導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:102引用:5難度:0.4
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1.如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN,當(dāng)MN在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),PQ在磁場(chǎng)的作用下向右運(yùn)動(dòng),則MN所做的運(yùn)動(dòng)可能是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/16 13:0:1組卷:220引用:1難度:0.6 -
2.如圖所示,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的平行且光滑的金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為m、電阻為2R,導(dǎo)體棒cd的質(zhì)量為2m、電阻為R,均靜止在導(dǎo)軌上,現(xiàn)給導(dǎo)體棒ab以初速度v0向右滑動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,導(dǎo)體棒ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,關(guān)于導(dǎo)體棒ab、cd組成的系統(tǒng),下列說(shuō)法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/7 20:30:1組卷:310引用:1難度:0.4 -
3.如圖甲所示,輕質(zhì)絕緣細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.8kg、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m、匝數(shù)n=20、總電阻R=1Ω的正方形線圈.在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著垂直紙面向外的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示(g=10m/s2).則下列判斷正確的是( ?。?br />
發(fā)布:2024/12/17 3:30:1組卷:233引用:4難度:0.7
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