如图是一种磁动力电梯示意图。在竖直方向有两组很长的平行轨道PQ、MN,轨道间有水平方向、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做
◎ 题目
如图是一种磁动力电梯示意图。在竖直方向有两组很长的平行轨道PQ、MN,轨道间有水平方向、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做匀速直线运动。电梯轿厢固定在如图所示的金属框abcd内(图中轿厢未画出)并与之绝缘。已知电梯满载时连同金属框的总质量为2.35×103kg,所受阻力f=500N,金属框垂直轨道的边长Lcd=2.0m,两磁场的竖直宽度均与金属框的高Lad相同,金属框整个回路的电阻R=2.0×10-3Ω,取g=10m/s2。假如设计要求电梯满载时能以v1=3.0m/s的速度匀速上升,求: (1)图示时刻(ab边在磁场B1中,dc边在磁场B2中)金属框中感应电流的大小及方向(方向用顺时针或逆时针表示); (2)磁场向上运动速度v0的大小; (3)该电梯满载以速度v1向上匀速运动时所消耗的总功率。 |
◎ 答案
(1) 感应电流沿逆时针方向 (2)(3) |
◎ 解析
(1)因金属框匀速运动,所以金属框受到的安培力FB、重力G与阻力f之合力为零,设当电梯向上匀速运动时金属框中感应电流大小为I,则: …………………① …………………② 联解①②得: …………………③ 感应电流沿逆时针方向 …………………④ (2)根据电流电方向可知: v0>v1 …………………⑤ 对金属框,由法拉第电磁感应定律和欧姆定律有: …………………⑥ …………………⑦ 联解③⑥⑦得: …………………⑧ (3)金属框中的热功率为: …………………⑨ 克服重力做功的功率为: …………………⑩ 克服阻力的功率为: …………………⑾ 电梯消耗的总功率为: …………………⑿ 联解⑨⑩⑾⑿得: …………………⒀ |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图是一种磁动力电梯示意图。在竖直方向有两组很长的平行轨道PQ、MN,轨道间有水平方向、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做…”主要考查了你对 【电磁感应现象的综合应用】 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。- 最新内容
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下一篇:如图所示,正方形匀强磁场区域内,有一个正方形导线框abcd,导线粗细均匀,导线框平面与磁感线垂直,导线框各边分别与磁场边界平行。第一次将导线框垂直磁场边界以速度v匀速
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