◎ 题目

随着越来越高的摩天大楼在世界各地的落成，而今普遍使用的钢索悬挂式电梯已经不适应现代生活的需求。这是因为钢索的长度随着楼层的增高而相应增加，这些钢索会由于承受不了自身的重力，还没有挂电梯就会被拉断。为此，科学技术人员开发一种利用磁力的电梯，用磁动力来解决这个问题。如图所示是磁动力电梯示意图，即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面交替排列的匀强磁场B1和B2，B1=B2=1.0T，B1和B2的方向相反，两磁场始终竖直向上作匀速运动。电梯轿厢固定在如图所示的金属框abcd内（电梯轿厢在图中未画出），并且与之绝缘。已知电梯载人时的总质量为4.75×103kg，所受阻力f=500N，金属框垂直轨道的边长，两磁场的宽度均与金属框的边长相同，金属框整个回路的电阻，g取10m/s2。假如设计要求电梯以的速度匀速上升，求： （1）金属框中感应电流的大小及图示时刻感应电流的方向； （2）磁场向上运动速度的大小； （3）该磁动力电梯以速度向上匀速运动时，提升轿厢的效率。

◎ 答案

解：（1）因金属框匀速运动，所以金属框受到的安培力等于重力与阻力之和，设当电梯向上用匀速运动时，金属框中感应电流大小为I  ①  ② 由①②式得金属框中感应电流 图示时刻回路中感应电流沿逆时针方向 （2）金属框中感应电动势 ③ 金属框中感应电流大小 ④ 由③④式得 ⑤ （3）金属框中的热功率为： ⑥ 重力功率为： ⑦ 阻力的功率为： ⑧ 提升轿厢的效率 ⑨  ⑩

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“随着越来越高的摩天大楼在世界各地的落成，而今普遍使用的钢索悬挂式电梯已经不适应现代生活的需求。这是因为钢索的长度随着楼层的增高而相应增加，这些钢索会由于承受不了自…”主要考查了你对  【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。