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原理:水平方向勻速直線運(yùn)動,豎直方向自由落體,求初速度. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖C-1是一種直線電動機(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同時以恒定速度v0沿平行于直軌道方向運(yùn)動時，金屬框也會因此沿直導(dǎo)軌運(yùn)動.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，請?jiān)趫D中左端B1位置處畫出B1的方向；
（2）金屬框運(yùn)動的方向；
（3）若金屬框運(yùn)動時不受阻力作用，金屬框的最大速度，并簡述理由；
（4）若金屬框運(yùn)動時受到恒定的阻力0.1N作用時，求當(dāng)金屬框達(dá)到最大速度時，為維持運(yùn)動，磁場必須提供的功率.

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磁流體動力發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，一個水平放置的上下、前后封閉的橫截面為矩形的塑料管，其寬度為l，高度為h，管內(nèi)充滿電阻率為ρ的某種導(dǎo)電流體（如水銀）．矩形塑料管的兩端接有渦輪機(jī)，由渦輪機(jī)提供動力使流體通過管道時具有恒定的水平向右的流速v0．管道的前、后兩個側(cè)面上各有長為d的相互平行且正對的銅板M和N．實(shí)際流體的運(yùn)動非常復(fù)雜，為簡化起見作如下假設(shè)：①垂直流動方向橫截面上各處流體的速度相同；②流體不可壓縮；③當(dāng)N、N之間有電流通過時，電流只從M、N之間正對的區(qū)域內(nèi)通過．
（1）若在兩個銅板M、N之間的區(qū)域加有豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，則當(dāng)流體以穩(wěn)定的速度v0流過時，兩銅板M、N之間將產(chǎn)生電勢差．求此電勢差的大小，并判斷M、N兩板哪個電勢較高；
（2）用電阻可忽略不計(jì)的導(dǎo)線將銅板M、N外側(cè)相連接（設(shè)電流只分布在M、N之間的長方體內(nèi)），由于此時磁場對流體有力的作用，使流體的穩(wěn)定速度變?yōu)関（v＜v0），求磁場對流體的作用力；
（3）為使速度增加到原來的值v0，渦輪機(jī)提供動力的功率必須增加，假設(shè)流體在流動過程中所受的阻力與它的流速成正比，試導(dǎo)出新增加功率的表達(dá)式．
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磁流體動力發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，一個水平放置的上下、前后封閉的橫截面為矩形的塑料管，其寬度為l，高度為h，管內(nèi)充滿電阻率為ρ的某種導(dǎo)電流體(如水銀)。矩形塑料管的兩端接有渦輪機(jī)，由渦輪機(jī)提供動力使流體通過管道時具有恒定的水平向右的流速v0。管道的前、后兩個側(cè)面上各有長為d的相互平行且正對的銅板M和N。實(shí)際流體的運(yùn)動非常復(fù)雜，為簡化起見作如下假設(shè)：①垂直流動方向橫截面上各處流體的速度相同；②流體不可壓縮。

(1)若在兩個銅板M、N之間的區(qū)域加有豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，則當(dāng)流體以穩(wěn)定的速度v0流過時，兩銅板M、N之間將產(chǎn)生電勢差。求此電勢差的大小，并判斷M、N兩板哪個電勢較高；

(2)用電阻可忽略不計(jì)的導(dǎo)線將銅板M、N外側(cè)相連接，由于此時磁場對流體有力的作用，使流體的穩(wěn)定流速變?yōu)関(v＜v0)，求磁場對流體的作用力；

(3)為使流體的流速增加到原來的值v0，渦輪機(jī)提供動力的功率必須增加，假設(shè)流體在流動過程中所受的阻力與它的流速成正比，試推導(dǎo)出新增加功率的表達(dá)式。

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磁流體動力發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，一個水平放置的上下、前后封閉的橫截面為矩形的塑料管，其寬度為l，高度為h，管內(nèi)充滿電阻率為ρ的某種導(dǎo)電流體（如水銀）．矩形塑料管的兩端接有渦輪機(jī)，由渦輪機(jī)提供動力使流體通過管道時具有恒定的水平向右的流速v．管道的前、后兩個側(cè)面上各有長為d的相互平行且正對的銅板M和N．實(shí)際流體的運(yùn)動非常復(fù)雜，為簡化起見作如下假設(shè)：①垂直流動方向橫截面上各處流體的速度相同；②流體不可壓縮；③當(dāng)N、N之間有電流通過時，電流只從M、N之間正對的區(qū)域內(nèi)通過．
（1）若在兩個銅板M、N之間的區(qū)域加有豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，則當(dāng)流體以穩(wěn)定的速度v流過時，兩銅板M、N之間將產(chǎn)生電勢差．求此電勢差的大小，并判斷M、N兩板哪個電勢較高；
（2）用電阻可忽略不計(jì)的導(dǎo)線將銅板M、N外側(cè)相連接（設(shè)電流只分布在M、N之間的長方體內(nèi)），由于此時磁場對流體有力的作用，使流體的穩(wěn)定速度變?yōu)関（v＜v），求磁場對流體的作用力；
（3）為使速度增加到原來的值v，渦輪機(jī)提供動力的功率必須增加，假設(shè)流體在流動過程中所受的阻力與它的流速成正比，試導(dǎo)出新增加功率的表達(dá)式．

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（19分）如圖所示，一帶電粒子以與水平方向成60°角速度在豎直平面內(nèi)做直線運(yùn)動，經(jīng)過一段時間后進(jìn)入一垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域（圖中未畫出磁場區(qū)域），粒子飛出磁場后垂直電場方向進(jìn)入寬為L的勻強(qiáng)電場。 電場強(qiáng)度大小為E，方向豎直向上。當(dāng)粒子穿出電場時速度大小變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/2014040904283329854616/SYS201404090429123610441525_ST.files/image001.png">倍。 已知帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為q，重力不計(jì)。求：

（1）粒子帶什么電？簡述理由；

（2）帶電粒子在磁場中運(yùn)動時速度多大；

（3）該圓形磁場區(qū)域的最小面積為多大。

 

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