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磁懸浮列車的原理如圖所示，在水平面上，兩根平行直導軌間有豎直方向且等距離的勻強磁場B1和B2，導軌上有金屬框abcd．當勻強磁場B1和B2同時以v沿直導軌向右運動時，金屬框也會沿直導軌運動．設直導軌間距為L＝0.4m，B1＝B2＝1T，磁場運動的速度為v＝5m/s．金屬框的電阻R＝2Ω，試求：

①金屬框為什么會運動？若金屬框不受阻力時，金屬框如何運動？

②當金屬框始終受到f＝1N的阻力時，金屬框最大速度是多少？

③當金屬框始終受到1N阻力時，要使金屬框維持最大速度，每秒鐘需消耗多少能量？這些能量是誰提供的？

答案：
解析：

　　①當勻強磁場B1和B2向右運動時，金屬框相對磁場向左運動，于是在金屬框abcd中生產的逆時針方向的感生電流，同時受到向右方向的安培力，所以金屬框跟隨勻強磁場向右運動．金屬框開始受到安培力作用，做加速運動，當速度增大到5m/s時，金屬框相對勻強磁場靜止，于是后來金屬框將處于勻速運動狀態(tài)．

　�、诋斀饘倏蚴冀K受到1N阻力時，則有：

　　2BIL＝f，I＝；解之得：vm＝1.9m/s．

　　③消耗能量由兩部分組成，一是轉化為abcd金屬框中熱能，二是克服阻力作功，所以消耗功率P＝I2R＋fvm＝5W．這些能量是由磁場提供的．


練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?河西區(qū)二模）如圖1所示，上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵2號線的龍陽路站，東至上海浦東國際機場，專線全長29.863公里．有中德兩國合作開發(fā)的世界第一條磁懸浮商運線．磁懸浮列車的原理如圖2所示．在水平面上，兩根平行直導軌間有豎直方向且等間距的勻強磁場B1、B2，導軌上有金屬框abcd，金屬框的面積與每個獨立磁場的面積相等．當勻強磁場B1、B2同時以速度v沿直線導軌運動．設直線導軌間距為L=0.4m，B1=B2=1T，磁場運動速度為v=5m/s，金屬框的電阻為R=2Ω．試求：
（1）若金屬框不受阻力時，金屬框如何運動，
（2）當金屬框始終受到f=1N的阻力時，金屬框相對與地面的速度是多少：
（3）當金屬框始終受到1N的阻力時，要使金屬礦維持最大速度，每秒鐘需要消耗多少能量？這些能量是誰提供的？

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科目：高中物理 來源： 題型：

磁懸浮列車的原理如圖所示，在水平面上，兩根平行直導軌上有一正方形金屬框abcd，導軌間有豎直方向且等距離（跟ab邊的長度相等）的勻強磁場B1和B2．當勻強磁場B1和B2同時以速度V沿直導軌向右運動時，金屬框也會沿直導軌運動．設直導軌間距為L=0.4m，B1=B2=1T，磁場運動的速度為V=5m/s．金屬框每邊的電阻均為r=0.5?，試求：
（1）若金屬框沒有受阻力時，金屬框向何方向運動？
（2）金屬框始終受到1N的阻力時，金屬框最大速度是多少？
（3）當金屬框始終受到1N阻力時，要使金屬框維持最大速度運動，每秒鐘需消耗多少能量？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵2號線的龍陽路站，東至上海浦東國際機場，專線全長29．863公里。由中德兩國合作開發(fā)的世界第一條磁懸浮商運線。

磁懸浮列車的原理如圖所示，在水平面上，兩根平行直導軌間有豎直方向且等間距的勻強磁場B1、B2，導軌上有金屬框abcd，金屬框的面積與每個獨立磁場的面積相等。當勻強磁場B1、B2同時以速度v沿直線導軌向右運動時，金屬框也會沿直線導軌運動。設直導軌間距為L＝0.4m，B1＝B2＝1T，磁場運動速度為v＝5m/s，金屬框的電阻為R＝2Ω。試求：

（1）若金屬框不受阻力時，金屬框如何運動；

（2）當金屬框始終受到f＝1N的阻力時，金屬框相對于地面的速度是多少；

（3）當金屬框始終受到1N的阻力時，要使金屬框維持最大速度，每秒鐘需要消耗多少能量？這些能量是誰提供的？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（18分）如圖18所示，上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵2號線的龍陽路站，東至上海浦東國際機場，專線全長29．863公里。由中德兩國合作開發(fā)的世界第一條磁懸浮商運線。

磁懸浮列車的原理如圖19所示，在水平面上，兩根平行直導軌間有豎直方向且等間距的勻強磁場B1、B2，導軌上有金屬框abcd，金屬框的面積與每個獨立磁場的面積相等。當勻強磁場B1、B2同時以速度v沿直線導軌向右運動時，金屬框也會沿直線導軌運動。設直導軌間距為L＝0.4m，B1＝B2＝1T，磁場運動速度為v＝5m/s，金屬框的電阻為R＝2Ω。試求：

（1）若金屬框不受阻力時，金屬框如何運動；

（2）當金屬框始終受到f＝1N的阻力時，金屬框相對于地面的速度是多少；

（3）當金屬框始終受到1N的阻力時，要使金屬框維持最大速度，每秒鐘需要消耗多少能量？這些能量是誰提供的？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵2號線的龍陽路站，東至上海浦東國際機場，專線全長29．863公里。由中德兩國合作開發(fā)的世界第一條磁懸浮商運線。

磁懸浮列車的原理如圖所示，在水平面上，兩根平行直導軌間有豎直方向且等間距的勻強磁場B1、B2，導軌上有金屬框abcd，金屬框的面積與每個獨立磁場的面積相等。當勻強磁場B1、B2同時以速度v沿直線導軌向右運動時，金屬框也會沿直線導軌運動。設直導軌間距為L＝0.4m，B1＝B2＝1T，磁場運動速度為v＝5m/s，金屬框的電阻為R＝2Ω。試求：

（1）若金屬框不受阻力時，金屬框如何運動；

（2）當金屬框始終受到f＝1N的阻力時，金屬框相對于地面的速度是多少；

（3）當金屬框始終受到1N的阻力時，要使金屬框維持最大速度，每秒鐘需要消耗多少能量？這些能量是誰提供的？

 


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