24.(海0)(20分)磁悬浮列车是一种高速运载工具,它是经典电磁学与现代超导技术相结合的产物。磁悬浮列车具有两个重要系统。一是悬浮系统,利用磁力(可由超导电磁铁提供)使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触。另一是驱动系统,就是在沿轨道安装的绕组(线圈)中,通上励磁电流,产生随空间作周期性变化、运动的磁场,磁场与固定在车体下部的感应金属框相互作用,使车体获得牵引力。

为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由,我们给出如下的简化模型,图10(甲)是实验车与轨道示意图,图10(乙)是固定在车底部金属框与轨道上运动磁场的示意图。水平地面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有竖直(垂直纸面)方向等距离间隔的匀强磁场BlB2,二者方向相反。车底部金属框的宽度与磁场间隔相等,当匀强磁场BlB2同时以恒定速度v0沿导轨方向向右运动时,金属框也会受到向右的磁场力,带动实验车沿导轨运动。

设金属框垂直导轨的边长L=0.20m、总电阻R=l.6Ω,实验车与线框的总质量m=2.0kg,磁场Bl=B2=B=1.0T,磁场运动速度v0=10m/s。回答下列问题:

(1)设t=0时刻,实验车的速度为零,求金属框受到的磁场力的大小和方向;

(2)已知磁悬浮状态下,实验车运动时受到恒定的阻力 f1=0.20N,求实验车的最大速率vm

(3)实验车A与另一辆磁悬浮正常、质量相等但没有驱动装置的磁悬浮实验车P挂接,设AP挂接后共同运动所受阻力f2=0.50N。AP挂接并经过足够长时间后的某时刻,撤去驱动系统磁场,设AP所受阻力保持不变,求撤去磁场后AP还能滑行多远?

21.(18分)

(1) 某同学用如图6(甲)所示的装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验,他在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,同时用毫米刻度尺分别测出加挂不同钩码时弹簧的长度l。他测出的弹簧的弹力F(F的大小等于所挂钩码受到的重力)与弹簧的长度l的各组数据,并逐点标注在如图6(乙)所示的坐标纸上。由此可以得到该弹簧的原长L0=________________;该弹簧的劲度系数为___________N/m。

答案:(1)(15.000.10cm(2)(1.00.10)´102

(2)有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜,管的两端有导电箍MN,如图8(甲)所示。用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ,陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。

某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。

A.米尺(最小分度为mm);

B.游标卡尺(游标为20分度);

C.电流表A1(量程0-5mA,内阻约10 W);

D.电流表A2 (量程0-100mA,内阻约0.6W);

E.电压表V1 (量程5V,内阻约5kW);

F.电压表V2 (量程15V,内阻约15kW);

G.滑动变阻器R1 (阻值范围0-10 W,额定电流1.5A);

H.滑动变阻器R2 (阻值范围0-1.5KW,额定电流1A);

I.电源E (电动势6V,内阻可不计);

J.开关一个,导线若干。

①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm,用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径,其示数如图8(乙)所示,该陶瓷管的外径D=    cm

②为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表     ,电压表     ,滑动变阻器      。(填写器材前面的字母代号)

③在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图。

④若电压表的读数为U,电流表的读数为I,镀膜材料的电阻率为r,计算电阻膜厚度d的数学表达式为:d=___________(用所测得的量和已知量的符号表示)。

 

答案:(1)0.820cm,(2)C,E,G(3)如答案图8-3(4)

 0  437936  437944  437950  437954  437960  437962  437966  437972  437974  437980  437986  437990  437992  437996  438002  438004  438010  438014  438016  438020  438022  438026  438028  438030  438031  438032  438034  438035  438036  438038  438040  438044  438046  438050  438052  438056  438062  438064  438070  438074  438076  438080  438086  438092  438094  438100  438104  438106  438112  438116  438122  438130  447090 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网