磁力剎車(chē)是為了保證過(guò)山車(chē)在進(jìn)站前降到安全速度而設(shè)計(jì)的一種剎車(chē)方式。如圖（a），磁場(chǎng)很強(qiáng)的釹磁鐵長(zhǎng)條安裝在軌道上，剎車(chē)金屬片安裝在過(guò)山車(chē)底部或兩側(cè)。其結(jié)構(gòu)原理可簡(jiǎn)化為如圖（b）所示，相距為l。水平放置的導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，整個(gè)回路中的等效電阻為R，將過(guò)山車(chē)上的剎車(chē)金屬片等效為一根金屬桿MN，設(shè)過(guò)山車(chē)的質(zhì)量為m,不計(jì)軌道摩擦和空氣阻力。
（1）求過(guò)山車(chē)以水平速度v行駛時(shí)，磁力剎車(chē)裝置能夠產(chǎn)生的加速度大小a；
（2）若過(guò)山車(chē)進(jìn)入水平磁力剎車(chē)軌道開(kāi)始減速時(shí)速度為30m/s,剎車(chē)產(chǎn)生的加速度大小為15m/s2，過(guò)山車(chē)的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足：v=v0-B2l2mRx（設(shè)水平軌道起點(diǎn)x=0）。
a.在圖（c）中畫(huà)出水平行駛時(shí)磁力剎車(chē)裝置產(chǎn)生的加速度大小a隨速度v的變化圖像；
b.求過(guò)山車(chē)在水平軌道上減速到10m/s時(shí)滑行的距離。
（3）比較用磁力剎車(chē)和用摩擦力剎車(chē)的優(yōu)劣。
B
2
l
2
m
R
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：91引用：2難度：0.5
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1．半徑為R的金屬圓環(huán)水平固定，電阻忽略不計(jì)。圓環(huán)內(nèi)存在與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)體棒長(zhǎng)為L(zhǎng)（L＞2R），其單位長(zhǎng)度電阻值為r。圖（a）中導(dǎo)體棒與圓環(huán)相切于O1點(diǎn)，t=0時(shí)刻起，從圖示位置以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)，棒始終與速度方向垂直。圖（b）中導(dǎo)體棒與圓環(huán)相切于O2點(diǎn)，t=0時(shí)刻起，以O(shè)2點(diǎn)為軸從圖示位置起在水平面內(nèi)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)過(guò)180°，角速度為ω；導(dǎo)體棒掃過(guò)整個(gè)環(huán)面時(shí)與環(huán)接觸良好。
（1）分析說(shuō)明圖（a）中導(dǎo)體棒掃過(guò)整個(gè)環(huán)面過(guò)程中流過(guò)導(dǎo)體棒的電流變化情況；
（2）求圖（b）中導(dǎo)體棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與時(shí)間t的關(guān)系式；
（3）若圖（a）、圖（b）中導(dǎo)體棒掃過(guò)整個(gè)環(huán)面所用時(shí)間相同，試比較兩種情況中導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到虛線（圓環(huán)上直徑位置）處，流過(guò)兩導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流大小。發(fā)布：2024/12/30 1:0:6組卷：98引用：2難度：0.7 -
2．如圖甲所示，在水平面上有一豎直向下的足夠?qū)挼木匦蝿驈?qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.2T，區(qū)域長(zhǎng)度L=3m,在緊靠磁場(chǎng)的左邊界處的水平面上放置一正方形線框，匝數(shù)n=10，邊長(zhǎng)a=1m,線框電阻R=1Ω，質(zhì)量m=1kg?，F(xiàn)在線框上作用一水平恒力F，使線框從靜止開(kāi)始向右進(jìn)入磁場(chǎng)中，已知恒力F的大小為10N，線框與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，整個(gè)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)前已經(jīng)勻速運(yùn)動(dòng)，g=10m/s2。當(dāng)線框剛?cè)窟M(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，磁場(chǎng)即以如圖乙所示規(guī)律變化。下列說(shuō)法正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/29 23:30:1組卷：144引用：3難度：0.5 -
3．如圖，空間某區(qū)域內(nèi)存在沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一正方形閉合金屬線框自磁場(chǎng)上方某處釋放后穿過(guò)磁場(chǎng)，整個(gè)過(guò)程線框平面始終豎直，線框邊長(zhǎng)小于磁場(chǎng)區(qū)域上下寬度。以線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，下列描述線框所受安培力F隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖中，不正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：231引用：3難度：0.7
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