感应强度可随车速的减小而自动增大(由车内速度传感器控制),但最大不超过РB1=2 T,将铝板简化为长大于L1,宽也为L2的单匝矩形线圈,间隔铺设在轨道正中央,其间隔也为L2,每个线圈的电阻为R1=0.1 Ω,导线粗细忽略不计。在某次实验中,模型车速度为v=20 m/s时,启动电磁铁系统开始制动,车立即以加速度a1=2 m/s2做匀减速直线运动,当磁感应强度增加到B1时就保持不变,直到模型车停止运动。已知模型车的总质量为m1=36 kg,空气阻力不计。不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响。Р(1)电磁铁的磁感应强度达到最大时,模型车的速度为多大?Р(2)模型车的制动距离为多大?Р(3)为了节约能源,将电磁铁换成若干个并在一起的永磁铁组,两个相邻的磁铁磁极的极性相反,且将线圈改为连续铺放,如图丙所示,已知模型车质量减为m2=20 kg,永磁铁激发的磁感应强度恒为B2=0.1 T,每个线圈匝数为N=10,电阻为R2=1 Ω,相邻线圈紧密接触但彼此绝缘。模型车仍以v=20 m/s的初速度开始减速,为保证制动距离不大于80 m,至少安装几个永磁铁?Р12.两根平行金属导轨固定倾斜放置,与水平面夹角为37°,相距d=0.5 m,a、b间接一个电阻R,R=1.5 Ω。在导轨上c、d两点处放一根质量m=0.05 kg的金属棒,bc长L=1 m,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。金属棒与导轨接触点间电阻r=0.5 Ω,金属棒被两个垂直于导轨的木桩顶住而不会下滑,如图1所示。在金属导轨区域加一个垂直导轨斜向下的匀强磁场,磁场随时间的变化关系如图2所示。重力加速度g取10 m/s2。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:Р(1)0~1.0 s内回路中产生的感应电动势大小(金属棒未离开木桩)。Р(2)t=0时刻,金属棒所受的安培力大小。
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