有人設(shè)計了可變阻尼的電磁輔助減震系統(tǒng)，由三部分組成。下部分是電磁偵測系統(tǒng)：一部分是可變電磁阻尼系統(tǒng)，吸收振動時的動能：控制系統(tǒng)接收偵測系統(tǒng)的信號，改變阻尼磁場的強弱。系統(tǒng)如圖（1）所示，偵測線框、阻尼線圈固定在汽車底盤上，偵測系統(tǒng)磁體、減震系統(tǒng)磁體固定在車軸上，車軸與底盤通過一減震彈簧相連。偵測系統(tǒng)磁場為勻強磁場，B1=0.01T，長方形線框?qū)抎=0.05m,整個回路的電阻R1=0.1Ω，運動過程中，線框的下邊不會離開磁場，上邊不會進入磁場。阻尼線圈由100個相互絕緣的獨立金屬環(huán)組成，這100個金屬環(huán)均勻固定在長為0.2m的不導(dǎo)電圓柱體上，減震系.統(tǒng)磁場輻向分布，俯視如圖（2）所示，線圈所在位置磁感應(yīng)強度B2大小處處相等，大小由控制系統(tǒng)控制。汽車靜止時，阻尼線圈恰好50匝處于磁場中，取此時偵測線框所在的位置為原點，取向下為正，線框相對偵測磁場的位移記為x,B2的大小與x的關(guān)系如圖（3）所示。每個線圈的電阻為R2=0.001Ω，周長L=0.3m。不考慮阻尼線圈之間的電磁感應(yīng)，忽略阻尼線圈導(dǎo)體的粗細(xì)，設(shè)車軸與底盤總保持平行。
（1）偵測線框向下運動時電流的方向為順時針還是逆時針？
（2）寫出偵測線框由平衡位置向下運動時，偵測線框流入控制系統(tǒng)的電量q與位移x的大小關(guān)系式：
（3）某次偵測線框由平衡位置向下運動，流入控制系統(tǒng)的電量q=2.5×10-4C，這一過程底盤相對車軸做v=10m/s的勻速運動，求這一過程阻尼線圈吸收了多少機械能；
（4）某次偵測線框由平衡位置向下運動，流入控制系統(tǒng)的電量q=5×10-4C，求這一過程中安培力對阻尼線圈的總沖量。
【考點】導(dǎo)體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達式；楞次定律及其應(yīng)用；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達式．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/23 12:26:7組卷：160引用：1難度：0.1
相似題
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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。圓環(huán)內(nèi)存在與環(huán)面垂直的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。導(dǎo)體棒長為L（L＞2R），其單位長度電阻值為r。圖（a）中導(dǎo)體棒與圓環(huán)相切于O1點，t=0時刻起，從圖示位置以速度v勻速向右運動，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，t=0時刻起，以O(shè)2點為軸從圖示位置起在水平面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)過180°，角速度為ω；導(dǎo)體棒掃過整個環(huán)面時與環(huán)接觸良好。
（1）分析說明圖（a）中導(dǎo)體棒掃過整個環(huán)面過程中流過導(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)電動勢E與時間t的關(guān)系式；
（3）若圖（a）、圖（b）中導(dǎo)體棒掃過整個環(huán)面所用時間相同，試比較兩種情況中導(dǎo)體棒運動到虛線（圓環(huán)上直徑位置）處，流過兩導(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)挼木匦蝿驈姶艌鰠^(qū)域，磁感應(yīng)強度B0=0.2T，區(qū)域長度L=3m,在緊靠磁場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，使線框從靜止開始向右進入磁場中，已知恒力F的大小為10N，線框與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，整個線框完全進入磁場前已經(jīng)勻速運動，g=10m/s2。當(dāng)線框剛?cè)窟M入磁場開始計時，磁場即以如圖乙所示規(guī)律變化。下列說法正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/29 23:30:1組卷：145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磁場，一正方形閉合金屬線框自磁場上方某處釋放后穿過磁場，整個過程線框平面始終豎直，線框邊長小于磁場區(qū)域上下寬度。以線框剛進入磁場時為計時起點，下列描述線框所受安培力F隨時間t變化關(guān)系的圖中，不正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：231引用：3難度：0.7
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