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D.在新軌道上的運行速率為 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

我國1989年初投入運行的高能粒子加速器--北京正負電子對撞機是一種現代的新型加速器.正負電子對撞機的最后部分的簡化示意圖如圖所示(俯視圖),位于水平面內的粗實線所示的圓環形真空管是正負電子作圓周運動的容器,經過加速器加速后的正負電子被分別引入該管道時,具有相等的速率v,它們沿管道向相反的方向運動.在管道內控制它們轉彎的是一系列圓形電磁鐵,即圖中的A1、A2、A3、…An,共n個,均勻分布在整個圓環上,每個電磁鐵內的磁場都是勻強磁場,并且磁感應強度都相同,方向豎直向下,磁場區域的直徑為d.改變電磁鐵內電流的大小,就可以改變磁場的磁感應強度,從而改變電子偏轉的角度.經過精確的調整,首先實現電子在環行管道中沿圖(a)中粗虛線所示的軌跡運動,這時電子經過每個電磁鐵時射入點和射出點都在電磁鐵的同一條直徑的兩端,如圖(b)所示.這就為進一步實現正負電子對撞做好了準備.

(1)試確定正負電子在管道內各自的旋轉方向.

(2)已知正負電子的質量都是m、所帶電荷都是元電荷e,重力可不計.求電磁鐵內勻強磁場的磁感應強度B的大小.

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磁懸浮鐵路系統是一種新型的交通運輸系統,它是利用電磁系統產生的排斥力將車輛托起,使整個列車懸浮在導軌上,同時利用電磁力進行驅動,采用直線電機模式獲得驅動力的列車可簡化為如下情境:固定在列車下端的矩形金屬框隨車平移;軌道區域內存在垂直于金屬框平面的磁場,磁感應強度沿Ox方向按正弦規律分布,最大值為B0,其空間變化周期為2d,整個磁場以速度v1沿Ox方向向前高速勻速平移,列車以速度V2沿Ox方向勻速行駛,且v1>v2,從而產生感應電流,受到的安培力即為列車向前行駛的驅動力.設金屬框電阻為R,長PQ=L,寬NP=d,求:

(1)如圖為列車勻速行駛時的某一時刻,設為t=0時刻,MN、PQ均處于磁感應強度最大值處,此時金屬框內感應電流的大小和方向.
(2)從t=0時刻起列車勻速行駛S距離的過程中,矩形金屬線框產生的焦耳熱.
(3)列車勻速行駛時所獲得的最大驅動力的大小,并定性畫出驅動力功率隨時間變化在2d/v1-v2時間內的關系圖線.

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磁懸浮鐵路系統是一種新型的交通運輸系統,它是利用電磁系統產生的排斥力將車輛托起,使整個列車懸浮在導軌上,同時利用電磁力進行驅動,采用直線電機模式獲得驅動力的列車可簡化為如下情境:固定在列車下端的矩形金屬框隨車平移;軌道區域內存在垂直于金屬框平面的磁場,磁感應強度沿Ox方向按正弦規律分布,最大值為B,其空間變化周期為2d,整個磁場以速度v1沿Ox方向向前高速勻速平移,列車以速度V2沿Ox方向勻速行駛,且v1>v2,從而產生感應電流,受到的安培力即為列車向前行駛的驅動力.設金屬框電阻為R,長PQ=L,寬NP=d,求:

(1)如圖為列車勻速行駛時的某一時刻,設為t=0時刻,MN、PQ均處于磁感應強度最大值處,此時金屬框內感應電流的大小和方向.
(2)從t=0時刻起列車勻速行駛S距離的過程中,矩形金屬線框產生的焦耳熱.
(3)列車勻速行駛時所獲得的最大驅動力的大小,并定性畫出驅動力功率隨時間變化在2d/v1-v2時間內的關系圖線.

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(2010?廈門二模)磁懸浮鐵路系統是一種新型的交通運輸系統,(如圖1)它是利用電磁系統產生的吸引力或排斥力將車輛托起,使整個列車懸浮在導軌上.同時利用電磁力進行驅動.采用直線電機模式獲得驅動力的列車可簡化為如下情景:固定在列車下端的矩形金屬框隨車平移;軌道區域內存在垂直于金屬框平面的磁場,磁感應強度沿Ox方向按正弦規律分布,最大值為B0,其空間變化周期為2d,整個磁場以速度v1沿Ox方向向前高速平移,由于列車沿Ox方向勻速行駛速度v2與磁場平移速度不同,而且v1>v2,列車相對磁場以v1-v2的速度向后移動切割磁感線,金屬框中會產生感應電流,該電流受到的向前安培力即為列車向前行駛的驅動力.設金屬框電阻為R,長PQ=L,寬NP=d,求:
(1)如圖2為列車勻速行駛時的某一時刻,MN、PQ均處于磁感應強度最大值處,此時金屬框內感應電流的大小和方向.
(2)列車勻速行駛S距離的過程中,矩形金屬線框產生的焦耳熱.
(3)列車勻速行駛時所獲得的最大驅動力的大小,并在圖3中定性畫出驅動力功率隨時間變化在
2dv1-v2
時間內的關系圖線.

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我國計劃于2007年9月發射月球探測衛星“嫦娥一號”。若“嫦娥一號”在距月球表面高為2R的軌道上以速率v繞月球勻速率飛行,月球半徑為R,欲使其降到月球表面附近繞月球勻速率飛行,則

       A.應使其減速

B.應使其加速

C.在新軌道上的運行速度為

D.在新軌道上的運行速率為

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同步練習冊答案
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