某游樂園中過山車以速度v0沿水平直軌道進(jìn)入停車區(qū)時(shí)，先利用磁力剎車使速度很快降到v010；然后再利用機(jī)械制動(dòng)裝置剎車，使速度從v010最終降到0。關(guān)于磁力剎車原理，可以借助圖甲模型來理解。水平平行金屬導(dǎo)軌處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒MN沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)的過程，對(duì)應(yīng)過山車的磁力剎車過程?？杉僭O(shè)MN的運(yùn)動(dòng)速度等于過山車的速度，MN所受的安培力等于過山車所受的磁場作用力；過山車在機(jī)械剎車過程中受到的阻力恒定，大小為f。已知過山車的質(zhì)量為M，平行導(dǎo)軌間距離為l,整個(gè)回路中的等效電阻為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；忽略磁力剎車時(shí)軌道摩擦阻力，不計(jì)空氣阻力。
（1）求剎車開始速度為v0時(shí)，過山車所受磁場作用力的大小F；
（2）寫出整個(gè)剎車過程中，過山車加速度大小a隨速度v變化的關(guān)系，并在圖乙中畫出圖線；
（3）求整個(gè)剎車過程中過山車的運(yùn)動(dòng)距離d。
v
0
10
v
0
10
【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢；動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；安培力的概念；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：121引用：3難度：0.4
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1．圖甲是法拉第于1831年發(fā)明的人類歷史上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)——圓盤發(fā)電機(jī)．圖乙為其示意圖，銅盤安裝在水平的銅軸上，磁感線垂直穿過銅盤；兩塊銅片M、N分別與銅軸和銅盤邊緣接觸，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤，電阻R就有電流通過．則下列說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/18 20:30:2組卷：53引用：2難度：0.6 -
2．海浪機(jī)械能是未來可使用的綠色能源之一，利用海浪發(fā)電可加速地球上碳中和的實(shí)現(xiàn)．某科技小組設(shè)計(jì)的海浪發(fā)電裝置的俯視圖如圖所示，圓柱體磁芯和外殼之間有輻射狀磁場，它們可隨著海浪上下浮動(dòng)，磁芯和外殼之間的間隙中有固定的環(huán)形導(dǎo)電線圈，線圈的半徑為L，電阻為r,所在處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小始終為B，磁芯和外殼隨海浪上下浮動(dòng)的速度為v,v隨時(shí)間t的變化關(guān)系為，其中的T為海浪上下浮動(dòng)的周期．現(xiàn)使線圈與阻值為R的電阻形成回路，則該發(fā)電裝置在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的電能為（ ?。?/h2>v=v0sin2πTt發(fā)布：2024/12/20 16:0:2組卷：336引用：4難度：0.3 -
3．如圖所示運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體，其產(chǎn)生的感生電勢的方向，下列說法正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：1引用：0難度：0.5
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