一实验小组想要探究电磁刹车的效果.在遥控小车底面安装宽为L.长为2.5L的N匝矩形线框.线框电阻为R.面积可认为与小车底面相同.其平面与水平地面平行.线圈上有一个可以控制线圈通断的开关.小车总质量为m——青夏教育精英家教网—

一实验小组想要探究电磁刹车的效果。在遥控小车底面安装宽为L、长为2.5L的N匝矩形线框，线框电阻为R，面积可认为与小车底面相同，其平面与水平地面平行，线圈上有一个可以控制线圈通断的开关（被称为电磁刹车开关），小车总质量为m。其俯视图如图所示，小车在磁场外行驶时的功率保持P不变，且在进入磁场前已达到最大速度，当车头刚要进入磁场时立即撤去牵引力，同时将线圈闭合，完全进入磁场时速度恰好为零。已知有界磁场PQ和MN间的距离为2.5L，磁感应强度大小为B，方向竖直向上，在行驶过程中小车受到地面阻力恒为f。不考虑车身其他金属部分的电磁感应现象，求：

(1) 小车车头刚要进入磁场时的速度v0；

(2) 小车车头刚进入磁场时，线框中的感应电动势E；

(3) 电磁刹车过程中产生的焦耳热Q；

飞机在水平跑道上加速滑行时受到机身重力mg、竖直向上的机翼升力F升、发动机推力F推，空气阻力F阻、地面支持力N和轮胎受地面的摩擦阻力f。已知升力与阻力均与飞机运动的速度平方成正比，即F升=k1v2，F阻= k2v2，k1、k2为已知量，轮胎受地面的摩擦阻力f与地面的支持力成正比，比例系数为μ。假设飞机在跑道上加速滑行时发动机推力F推=。

（1）飞机起飞时的速度v多大？

（2）若要求飞机在水平跑道上匀加速滑行，则轮胎受地面的摩擦阻力f与地面的支持力成正比的比例系数为μ应满足怎样的条件？

（3）若飞机在水平跑道上从静止开始匀加速滑行后起飞，跑道的长度至少多大？

如图，虚线L1、L2将平面分为四个区域，L2的左侧有一匀强电场，场强大小为E，方向与L1平行。L2的右侧为匀强磁场，方向垂直纸面向外。在图中L1上到L2的距离为d的A点有一粒子源，可以发射质量为m，电荷量为+q的粒子，粒子的初速度方向与L2平行，从A点射出的粒子恰好从距离L1为2d的B点进入磁场，不计粒子的重力。

（1）求该粒子进入磁场时的速度大小和方向；

（2）在磁场区域放置绝缘挡板BD，挡板与L1交于C点，已知OC=OB，BC=2CD。粒子与挡板BD碰撞前后粒子平行于挡板的分速度不变，垂直于挡板的分速度大小不变，方向反向。当磁感应强度在B1≤B≤B2取值时，恰好所有取值都能使由B点进入磁场的粒子不与挡板的CD段碰撞，并能从L2上的OB段射出磁场，①求:B1、B2的值，②求:粒子离开磁场的位置到O点的最远距离。（不考虑粒子再次进入磁场的情况，也不考虑B1≤B≤B2以外的取值）