超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具.其推进原理可以简化为如图12-9所示的模型:在水平面上相距 L的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场 B 1和 B 2，且 B 1= B 2= B，每个磁场的宽度都是 l，相间排列，所有这些磁场都以相同的速度向右匀速运动，这时跨在两导轨间的长为 L、宽为 l的金属框 abcd(悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动.设金属框的总电阻为 R，运动中所受到的阻力恒为 Ff，金属框的最大速度为 v m，则磁场向右匀速运动的速度 v可表示为(  ) 图12-9

试卷相关题目

• 1经过研究发现，通常情况下南极附近的地磁场可作为匀强磁场看待。由于海流的影响，南极澳大利亚的戴维斯站在某段时间内不能得到常备物资，我国南极中山站及时提供了援助。在援助行动中，汽车由中山站出发驶往戴维斯站的某一段时间内，汽车在平整的冰面上匀速行驶，则在该段时间内，汽车后轮金属轮轴左右两端间的自由电荷(    )

  A.将持续地从左向右运动

  B.将持续地从右向左运动

  C.正电荷持续地从左向右运动，负电荷持续地从右向左运动

  D.不会发生持续的定向运动

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• 2如图 3-5-18 所示，有一宽为 2L 的匀强磁场区域，磁感应强度为 B，方向垂直纸面向外.abcd 是由均匀电阻丝做成的边长为 L 的正方形线框，总电阻值为 R.线框以垂直磁场边界的速度 v 匀速通过磁场区域，在整个运动过程中，线框 acd 两边始终与磁场边界平行.则（   ） 图3-5-18

  A.整个过程线圈中的电流方向始终为顺时针方向

  B.整个过程线圈中的电流方向始终为逆时针方向

  C.整个过程中 ab 两点的电势差为BLv

  D.整个过程中线圈产生的焦耳热为

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• 3如图3-6-7所示,足够长的导线框abcd固定在竖直平面内,bc段电阻为R,其他电阻不计.ef是一电阻不计的水平放置的导体杆,质量为m,杆的两端分别与acd良好接触,又能沿框架无摩擦滑下,整个装置放在与框面垂直的匀强磁场中.当ef从静止开始下滑,经过一段时间后,闭合开关S,则在闭合开关S后 (    ) 图3-6-7

  A.ef加速度的数值有可能大于重力加速度

  B.如果改变开关闭合时刻,ef先后两次获得的最大速度一定不同

  C.如果ef最终做匀速运动,这时电路消耗的电功率也因开关闭合时刻的不同而不同

  D.ef两次下滑过程中,系统机械能的改变量等于电路消耗的电能与转化的内能之和

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• 4为了控制海洋中水的运动,海洋工作者有时依靠水流通过地磁场所产生的感应电动势测水的流速.某课外活动兴趣小组由四个成员甲、乙、丙、丁组成,前去海边某处测量水流速度.假设该处地磁场的竖直分量已测出为B,该处的水流是南北流向.则下列测定方法可行的是(    )

  A.甲将两个电极在水平面沿水流方向插入水流中,测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U,则水流速度v=

  B.乙将两个电极在水平面上沿垂直水流方向插入水流中,测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U,则水流速度v=

  C.丙将两个电极沿垂直海平面方向插入水流中,测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U,则水流速度v=

  D.丁将两个电极在水平面上沿任意方向插入水流中,测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U,则水流速度v=

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• 5在图甲、乙、丙三图中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电。设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计。图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中，导轨足够长。今给导体棒ab一个向右的初速度 v 0，在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是(       )

  A.三种情形下导体棒ab最终均做匀速运动( )

  B.甲、丙中，ab棒最终将以不同的速度做匀速运动；乙中，ab棒最终静止

  C.甲、丙中，ab棒最终将以相同的速度做匀速运动；乙中，ab棒最终静止

  D.三种情形下导体棒ab最终均静止

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• 6如图3-6-9所示，光滑导轨水平放置，匀强磁场竖直向上，金属棒acd质量相等.开始给ab一个冲量，使它具有向右的初速度v，经过一段时间后，金属棒cd的速度(    ) 图 3-6-9

  A.向右，等于v

  B.向左，等于v

  C.向右，等于v/2

  D.静止不动

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• 7如图3-6-10所示，相距为 L 的两条足够长的光滑水平平行轨道上，平行放置两根质量和电阻都相同的滑杆 ab 和 cd，组成矩形闭合回路.轨道电阻不计，匀强磁场 B 垂直穿过整个轨道平面.开始时 ab 与 cd 均处于静止状态，现用一个平行轨道的恒力 F 向右拉 ab 杆，则下列说法中正确的是（   ） 图 3-6-10

  A.cd 杆向左运动

  B.cd 杆向右运动

  C.cd 杆与 cd 杆均先做变加速运动,后做匀速运动

  D.ab 杆与 cd 杆均先做变加速运动,后做匀加速运动

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• 8如图所示，在一根软铁棒上绕有一组线圈，c是线圈的两端，b为中心抽头。把b两端接上两根平行金属导轨，在导轨间有匀强磁场，方向垂直线面向里，导轨上放一金属棒，当金属棒在导轨上滑动时，c各点间都有电势差，若要求a与c点的电势均高于（     ） b点，则: (   )

  A.金属棒应向右加速运动

  B.金属棒应向右减速运动

  C.金属棒应向左加速运动

  D.金属棒应向左减速运动

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• 9如图所示,相距为d 的两水平虚线L 1和L 2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L,L＜d,质量为m,电阻为R,将线圈在磁场上方高为h处,由静止释放,ab边刚进入磁场时速度为 ,ab边刚出磁场时速度也为 ,在线圈全部穿过磁场过程中(    )

  A.感应电流所做功为mgd

  B.感应电流所做功为2mgd

  C.线圈最小速度一定为

  D.线圈最小速度一定为

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• 10世界上海拔最高、线路最长的青藏铁路全线通车，青藏铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号，以确定火车的位置和运动状态，其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心．线圈边长分别为 l 1和 l 2，匝数为 n，线圈和传输线的电阻忽略不计．若火车通过线圈时，控制中心接收到线圈两端的电压信号 u与时间 t的关系如图乙所示（ ab、 cd均为直线）， t 1、 t 2、 t 3、 t 4是运动过程的四个时刻，则火车（   ）

  A.在t1~t2时间内做匀加速直线运动

  B.在t3~t4时间内做匀减速直线运动

  C.在t1~t2时间内加速度大小为

  D.在t3~t4时间内平均速度的大小为

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