摘要:8.超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起.同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具.其推进原理可以简化为如图8所示的模型:在水平面上相距L的两根平行直导轨间.有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2.且B1=B2=B.每个磁场的宽度都是l.相间排列.所有这些磁场都以相同的速度向右匀速运动.这时跨在两导轨间的长为L.宽为l的金属框abcd在磁场力作用下也将会向右运动.设金属框的总电阻为R.运动中所受到的阻力恒为Ff.金属框的最大速度为vm.则磁场向右匀速运动的速度v可表示为( ) 图8 A.v=(B2L2vm-FfR)/B2L2 B.v=(4B2L2vm+FfR)/4B2L2 C.v=(4B2L2vm-FfR)/4B2L2 D.v=(2B2L2vm+FfR)/2B2L2 解析:导体棒ad和bc各以相对磁场的速度(v-vm)切割磁感线运动.由右手定则可知回路中产生的电流方向为abcda.回路中产生的电动势为E=2BL(v-vm).回路中电流为I=2BL(v-vm)/R.由于左右两边ad和bc均受到安培力.则合安培力为F合=2×BLI=4B2L2(v-vm)/R.依题意金属框达到最大速度时受到的阻力与安培力平衡.则Ff=F合.解得磁场向右匀速运动的速度v=(4B2L2vm+FfR)/4B2L2.B对. 答案:B
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超磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起,同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具.其推进原理可以简化为如图所示的模型:在水平面上相距L的两根平行直导轨间,有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2,且B1=B2=B,每个磁场的宽度都是L,相间排列.所有这些磁场都以速度v向右匀速运动.这时跨在两导轨间的长为L,宽为L的金属框abcd(悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动.设金属框的总电阻为R,可达到的最大速度为vm,求运动中金属框所受到的阻力f.
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