上海磁悬浮列车已于2003年10月1日正式运营。据报导,列车从上海龙阳路车站到浦东机场车站,全程30km。列车开出后先加速,直到最高时速432km/h,然后保持最大速度行驶50s,即开始减速直到停止。假设列车起动和减速的加速度大小相等,且恒定,列车做直线运动。试由以上数据估算磁悬浮列车运行的平均速度的大小是多少?北京和天津之间的距离是120km,若以上海磁悬浮列车的运行方式行驶,最高时速和加速度都相同,由北京到天津要用多少时间?
如图甲所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁场宽度为,正方形金属框边长为,每边电阻均为R/4,金属框以速度v的匀速直线穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,当金属框cd边到达磁场左边缘时,匀强磁场磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化. (1)求金属框进入磁场阶段,通过回路的电荷量; (2)在图丙i-t坐标平面上画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流i随时间t的变化图线(取逆时针方向为电流正方向); (3)求金属框穿过磁场区的过程中cd边克服安培力做的功W.
如图所示,在倾角为的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场,方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为L,一个质量为m,边长为L的正方形线框以速度v刚进入上边磁场时,即恰好做匀速直线运动,求: (1)当边刚越过时,线框的加速度多大?方向如何? (2)当到达与中间位置时,线框又恰好作匀速运动,求线框从开始进入到边到达与中间位置时,产生的热量是多少?
如图甲所示,一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框的右边紧贴着边界。t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t0穿出磁场,图乙为外力F随时间t变化的图象。若线框质量m,电阻R及图象中F0、t0均为已知量,则根据上述条件,请你推出: (1)磁感应强度B的计算表达式。 (2)线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E的计算表达式。
如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R.两金属导轨的上端连接右端电路,灯泡的电阻RL=4R,定值电阻R1=2R,电阻箱电阻调到使R2=12R,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,试求: (1)金属棒下滑的最大速度为多大? (2)当金属棒下滑距离为S0时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始下滑2S0的过程中,整个电路产生的电热; (3)R2为何值时,其消耗的功率最大?消耗的最大功率为多少?
如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨上端跨接一定值电阻R,导轨电阻不计.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值vm.求: (1)金属棒开始运动时的加速度大小; (2)匀强磁场的磁感应强度大小;(3)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电热.