题目内容
磁悬浮列车的原理如图所示，在水平面上，两根平行直导轨上有一正方形金属框abcd，导轨间有竖直方向且等距离（跟ab边的长度相等）的匀强磁场B1和B2。当匀强磁场B1和B2同时以速度V沿直导轨向右运动时，金属框也会沿直导轨运动。设直导轨间距为L=0.4m，B1=B2=1T，磁场运动的速度为V=5m/s。金属框每边的电阻均为r=0.5Ω,试求：
(1)若金属框没有受阻力时,金属框向何方向运动?
(2)金属框始终受到1N的阻力时，金属框最大速度是多少？
(3)当金属框始终受到1N阻力时，要使金属框维持最大速度运动，每秒钟需消耗多少能量？
解：⑴向右运动（2分）当磁场向右运动，金属框相对磁场向左运动，会在金属框abcd中产生感应电流，ad和bc同时受到向右的安培力，故金属框abcd向右运动。
⑵当金属框始终受到1N的阻力稳定时速度为
线框中产生的感应电动势：
……①（2分）
线框中通过的电流：
………②（1分）
稳定时安培力等于阻力：2BIL=Ff…………③（2分）
由①②③解得：
……（2分）
⑶当线框稳定运动时，消耗的能量主要有两部分：
一是转化为金属框中的内能，二是克服阻力做功而产生的内能，由能的转化和守恒知：
…………（4分）
练习册系列答案
名题金卷系列答案
优加精卷系列答案
相关题目
磁悬浮列车的原理如图所示，在水平面上，两根平行直导轨上有一正方形金属框abcd，导轨间有竖直方向且等距离（跟ab边的长度相等）的匀强磁场B1和B2．当匀强磁场B1和B2同时以速度V沿直导轨向右运动时，金属框也会沿直导轨运动．设直导轨间距为L=0.4m，B1=B2=1T，磁场运动的速度为V=5m/s．金属框每边的电阻均为r=0.5?，试求：
（3）当金属框始终受到1N的阻力时，要使金属框维持最大速度，每秒钟需要消耗多少能量？这些能量是谁提供的？
（18分）如图18所示，上海磁悬浮列车专线西起上海地铁2号线的龙阳路站，东至上海浦东国际机场，专线全长29．863公里。由中德两国合作开发的世界第一条磁悬浮商运线。
（3）当金属框始终受到1N的阻力时，要使金属框维持最大速度，每秒钟需要消耗多少能量？这些能量是谁提供的？
