题目内容
磁悬浮列车动力原理如下图所示，在水平地面上放有两根平行直导轨，轨间存在着等距离的正方形匀强磁场Bl和B2，方向相反，B1=B2=lT，如下图所示。导轨上放有金属框abcd，金属框电阻R=2Ω，导轨间距L=0.4m，当磁场Bl、B2同时以v=5m/s的速度向右匀速运动时，求
小题1:如果导轨和金属框均很光滑，金属框对地是否运动?运动性质如何?
小题2:如果金属框运动中所受到的阻力恒为其对地速度的K倍，K=0.18，求金属框所能达到的最大速度vm是多少?
小题3:如果金属框要维持(2)中最大速度运动，它每秒钟要消耗多少磁场能?
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小题1:运动 变加速运动
小题2:=3.2m/s
小题3:2.9J
小题1:运动。因磁场运动时，框与磁场有相对运动，ad、b边切害虫磁感线，框中产生感应电流(方向逆时针)，同时受安培力，方向水平向右，故使线框向右加速运动，且属于加速度越来越小的变加速运动。
小题2:阻力f与安培力F安衡时，框有vmf=Kvm=F=2IBL①
其中I=E/R ②
E=2BL(v-vm) ③
①②③联立得：
Kvm=2·[2BL(v-vm)/R]·BL
∴Kvm=(4B2L2v-4B2L2vm)/R
∴vm=4B2L2v/(KR+4B2L2) ④
=3.2m/s ⑤
小题3:框消耗的磁场能一部分转化为框中电热，一部分克服阴力做功。
据能量守恒
E硫=I2Rt+Kvm·vmt
E磁=[4B2L2(v-vm)2/R]·1+Kvm2·1
=
+018×3.22=2.9J
练习册系列答案
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。将发电机的输出端接入图中的装置K后，装置K能使交流电变成直流电，而不改变其电压的大小。直流电的另一个输出端与一可变电阻R相连，可变电阻的另一端P是直流电的正极，直流电的另一个输出端Q是它的负极。
的定值电阻，在距左端
=2m处垂直导轨放置一根质量m=1kg、电阻r=0.5
变化的关系为
（式中B的单位为T，
T恒定，
时导体棒在水平拉力F的作用下从静止开始向右做匀加速直线运动，已知
s时F=3N，求此时导体棒两端的电势差。
50 cm的圆形导轨，上面搁有互相垂直的两根导体棒，一起以角速度
rad/s逆时针匀速转动。圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接，若每根导体棒的有效电阻为
=" 0." 8Ω，外接电阻R＝3. 9Ω，如图所示，求：
）。
