某校航模兴趣小组设计了一个飞行器减速系统,有摩擦阻力、电磁阻尼、空气阻力系统组成,装置如图所示,匝数N=100匝、面积S=、电阻r=0.1Ω的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的磁场,其变化率k=1.0T/s.线圈通过电子开关S连接两根相互平行、间距L=0.5m的水平金属导轨,右端连接R=0.2Ω的电阻,其余轨道电阻不计。在导轨间的区域1中存在水平向右、长度为d=8m的匀强磁场,磁感应强度为B2,大小在范围内可调;在区域2中存在长度足够长、大小为0.4T、方向垂直纸面向里的匀强磁场。飞行器可在轨道间运动,其下方固定有一根长为L=0.5m、电阻也为R=0.2Ω的导体棒AB,与导轨良好接触,飞行器(含导体棒)总质量m=0.5kg。在电子开关闭合的同时,飞行器以的初速度从图示位置开始运动,已知导体棒在区域1中运动时与轨道间的动摩擦因素=0.5,其余各处摩擦均不计。
(1)飞行器开始运动时,求AB棒上的电流方向和两端的电压U;
(2)为使导体棒AB能通过磁场区域1,求磁感应强度应满足的条件;
(3)若导体棒进入磁场区域2左边界PQ时,会触发电子开关S断开,同时飞行器会打开减速伞,已知飞行器受到的空气阻力f与运动速度v成正比。即.当取合适值时导体棒在磁场区域2中的位移最大,求此最大位移x.
高三物理解答题困难题
某校航模兴趣小组设计了一个飞行器减速系统,有摩擦阻力、电磁阻尼、空气阻力系统组成,装置如图所示,匝数N=100匝、面积S=、电阻r=0.1Ω的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的磁场,其变化率k=1.0T/s.线圈通过电子开关S连接两根相互平行、间距L=0.5m的水平金属导轨,右端连接R=0.2Ω的电阻,其余轨道电阻不计。在导轨间的区域1中存在水平向右、长度为d=8m的匀强磁场,磁感应强度为B2,大小在范围内可调;在区域2中存在长度足够长、大小为0.4T、方向垂直纸面向里的匀强磁场。飞行器可在轨道间运动,其下方固定有一根长为L=0.5m、电阻也为R=0.2Ω的导体棒AB,与导轨良好接触,飞行器(含导体棒)总质量m=0.5kg。在电子开关闭合的同时,飞行器以的初速度从图示位置开始运动,已知导体棒在区域1中运动时与轨道间的动摩擦因素=0.5,其余各处摩擦均不计。
(1)飞行器开始运动时,求AB棒上的电流方向和两端的电压U;
(2)为使导体棒AB能通过磁场区域1,求磁感应强度应满足的条件;
(3)若导体棒进入磁场区域2左边界PQ时,会触发电子开关S断开,同时飞行器会打开减速伞,已知飞行器受到的空气阻力f与运动速度v成正比。即.当取合适值时导体棒在磁场区域2中的位移最大,求此最大位移x.
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某校航模兴趣小组设计了一个飞行器减速系统,有摩擦阻力、电磁阻尼、空气阻力系统组成,装置如图所示,匝数N=100匝、面积S=、电阻r=0.1Ω的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的磁场,其变化率k=1.0T/s。线圈通过电子开关S连接两根相互平行、间距L=0.5m的水平金属导轨,右端连接R=0.2Ω的电阻,其余轨道电阻不计。在导轨间的区域1中存在水平向右、长度为d=8m的匀强磁场,磁感应强度为B2,其大小可调;在区域2中存在长度足够长、大小为0.4T、方向垂直纸面向里的匀强磁场。飞行器可在轨道间运动,其下方固定有一根长为L=0.5m、电阻也为R=0.2Ω的导体棒AB,与导轨良好接触,飞行器(含导体棒)总质量m=0.5kg。在电子开关闭合的同时,飞行器以的初速度从图示位置开始运动,已知导体棒在区域1中运动时与轨道间的动摩擦因数=0.5,g=10 m/s2,其余各处摩擦均不计。
(1)飞行器开始运动时,求AB棒两端的电压U;
(2)为使导体棒AB能通过磁场区域1,求磁感应强度应满足的条件;
(3)若导体棒进入磁场区域2左边界PQ时,会触发电子开关使S断开,同时飞行器会打开减速伞,已知飞行器受到的空气阻力f与运动速度v成正比,且f=ηv(η=0.4kg/s)。当取何值时,导体棒在刚进入PQ区域时的加速度最大,求此加速度的最大值。
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(09·江苏·13)(15分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2㎏,动力系统提供的恒定升力F =28 N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2。
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小;
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h;
(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 。
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航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量 m=2 ㎏,动力系统提供的恒定升力F=28N,飞行器飞行时所受的阻力大小 f=4N 且保持不变,g 取 10m/s2.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升,12s 后飞行器因故立即失去升力无法修复.求:
(1)正常飞行 t1=12s 到达高度 h1;
(2)飞行器还能上升的高度 h2;
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航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2kg,动力系统提供的恒定升力F=28N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的阻力大小不变.
(1)第一次试飞,飞机飞行t1=8s时到达的高度H=64m.求飞机所受阻力f的大小.
(2)第二次试飞,飞机飞行t2=6s时遥控器出现故障,飞机立即失去升力.求飞机能到达的最大高度h.
(3)在第(2)问基础上,为了使飞机不致坠落到地面,求飞机从开始下落到恢复升力的最长时间t3.
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航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2㎏,动力系统提供的恒定升力F ="28" N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2。
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=" 8" s 时到达高度H =" 64" m。求飞行器所阻力f的大小;
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=" 6" s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h
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航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2㎏,动力系统提供的恒定升力F ="28" N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2。
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=" 8" s 时到达高度H =" 64" m。求飞行器所阻力f的大小;
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=" 6" s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h
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航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2㎏,动力系统提供的恒定升力F =28 N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2。
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小;
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h;
(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 。
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