如圖甲所示為某探究小組設(shè)計(jì)的玩具小車電磁驅(qū)動系統(tǒng)的示意圖，ABCD是固定在小車下方的單面矩形金屬線框，其阻值r=2Ω、長度d=0.3m、寬度L=0.2m,用兩條不計(jì)電阻的導(dǎo)線與智能輸出系統(tǒng)相接，智能輸出系統(tǒng)可改變流入線框的電流大小和方向，保證小車加速階段安培力始終向前。如圖乙所示，小車沿水平直軌道運(yùn)動，軌道上依次間隔分布著方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=4T的勻強(qiáng)磁場，磁場寬度L=0.2m、長度及磁場間的距離均為d。小車與附件整體質(zhì)量m=4kg,智能輸出系統(tǒng)提供的功率P=58W，運(yùn)動過程中小車受到的摩擦阻力大小恒為4N。

（1）求小車達(dá)到最大速度時(shí)線框內(nèi)的電流；
（2）求小車的最大運(yùn)行速度大小v_m；
（3）若小車速度達(dá)到v_m時(shí)，智能輸出系統(tǒng)立即切換電路后停止工作，此時(shí)整個(gè)智能輸出系統(tǒng)相當(dāng)于導(dǎo)線，經(jīng)時(shí)間t=1.9s后小車的速度減為0，求t時(shí)間內(nèi)小車的位移大??；
（4）求第（3）問小車減速過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：41引用：2難度：0.6

相似題

1．如圖所示，空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬棒MN以角速度ω繞過O點(diǎn)的豎直軸PQ沿順時(shí)針（從上往下看）旋轉(zhuǎn)。已知NQ=2MP=2r。則（　?。?/h2>
A．M點(diǎn)電勢高于N點(diǎn)電勢
B．N點(diǎn)電勢低于O點(diǎn)電勢
C．NM兩點(diǎn)的電勢差為
3
2
B
r
2
ω
D．MN兩點(diǎn)的電勢差為
5
2
B
r
2
ω
發(fā)布：2024/10/27 2:30:1組卷：127引用：2難度：0.5
解析
2．如圖所示，固定在水平面內(nèi)金屬框架ABCD處在豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，AB與CD平行且足夠長，CB與CD間的夾角為θ（θ＜90°），不計(jì)金屬框架的電阻．單位長度阻值相同的光滑導(dǎo)體棒EF（垂直于CD）在外力作用下以垂直于自身的速度v向右勻速運(yùn)動，導(dǎo)體棒在滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸，經(jīng)過C點(diǎn)瞬間作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，下列關(guān)于電路中電流大小I與時(shí)間t、消耗的電功率P與導(dǎo)體棒水平移動的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是（　?。?/h2>
A． B． C． D．
發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：49引用：1難度：0.7
解析

3．如圖所示，紙面內(nèi)的菱形金屬線框ABCD以速度v₀平行于AD方向勻速通過一有界的勻強(qiáng)磁場，磁場的邊界PQ、MN相互平行，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里。已知線框的電阻為R，線框的邊長和磁場寬度均為L，∠A=60°，AD⊥PQ，下列說法正確的是（　?。?/h2>

A．A點(diǎn)離開磁場后線框內(nèi)的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向

B．線框內(nèi)感應(yīng)電動勢的最大值為

BLv₀

C．此過程中穿過線框的磁通量的最大值為

D．線框穿過磁場的整個(gè)過程中回路中的最大熱功率為

發(fā)布：2024/10/25 20:30:1組卷：101引用：3難度：0.5

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