（11电磁感应）8 电磁驱动的定量计算

2025-01-11 1 0 610KB 7 页 10玖币

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【电磁驱动的定量计算】

1、我国研发的磁悬浮高速实验样车在 2019 年5月23 日正式下线，在全速运行的情况下，

该样车的时速达到 600 千米。超导体的抗磁作用使样车向上浮起，电磁驱动原理如图所示，

在水平面上相距的两根平行导轨间，有垂直水平面前等距离分布的匀强磁场，磁感应强度

大小均为 B，每个磁场的宽度都是，相间排列。固定在样车下方宽为、阻值为 R的导体线

框abcd 悬浮在导轨上方，样车运行过程中所受阻力恒为，当磁场以速度 v0向右匀速运动

时，下列说法正确的是（）

A．样车速度为零时，受到的电磁驱动力大小为

B．样车速度为零时，线圈的电热功率为

C．样车匀速运动时，克服阻力做功的功率为

D．样车匀速运动时，速度大小为

【来源】2020 届山西省八校高三上学期第一次联考理综物理试题

【答案】AC

【详解】

A．当磁场以速度 v0向右匀速运动且样车速度为零时，线框前、后边切割磁感线产生的总

感应电动势

由闭合电路欧婿定律可知，线框中的感应电流

样车受到的安培力即电磁驱动力

联立解得

选项 A正确；

B．样车速度为零时，线圈的电热功率

选项 B错误；

CD．设样车匀速运动的速度为当样车以速度 v匀速运动时，线框前后边切割磁感线的速度

为v0-v，产生的总感应电动势

由闭合电路欧姆定律可知，线框中的感应电流

样车受到的安培力即电磁驱动力

由平衡条件有

联立解得

克服阻力做功的功率

选项 D错误，C正确。

故选 AC。

2、某科研机构在研究磁悬浮列车的原理时，把它的驱动系统简化为如下模型；固定在列车

下端的线圈可视为一个单匝矩形纯电阻金属框，如图甲所示，边长为，平行于轴，

边宽度为，边平行于轴，金属框位于平面内，其电阻为；列车轨道沿方向，

轨道区域内固定有匝数为、电阻为的“ ”字型（如图乙）通电后使其产生图甲

所示的磁场，磁感应强度大小均为，相邻区域磁场方向相反（使金属框的和两边总

处于方向相反的磁场中）．已知列车在以速度运动时所受的空气阻力满足（

为已知常数）．驱动列车时，使固定的“ ”字型线圈依次通电，等效于金属框所在

区域的磁场匀速向轴正方向移动，这样就能驱动列车前进．

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摘要：

【电磁驱动的定量计算】1、我国研发的磁悬浮高速实验样车在2019年5月23日正式下线，在全速运行的情况下，该样车的时速达到600千米。超导体的抗磁作用使样车向上浮起，电磁驱动原理如图所示，在水平面上相距的两根平行导轨间，有垂直水平面前等距离分布的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，每个磁场的宽度都是，相间排列。固定在样车下方宽为、阻值为R的导体线框abcd悬浮在导轨上方，样车运行过程中所受阻力恒为，当磁场以速度v0向右匀速运动时，下列说法正确的是（）A．样车速度为零时，受到的电磁驱动力大小为B．样车速度为零时，线圈的电热功率为C．样车匀速运动时，克服阻力做功的功率为D．样车匀速运动时，速度大小为【...

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