一实验小组想要探究电磁刹车的效果。在遥控小车底面安装宽为L、长为2.5L的N匝矩形线框,线框电阻为R,面积可认为与小车底面相同,其平面与水平地面平行,小车总质量为m。其俯视图如图甲所示,水平地面上的有界匀强磁场如图乙所示,小车在磁场外行驶的功率保持P不变,且在进入磁场前已达到最大速度,当车头刚要进入磁场时立即撤去牵引力,完全进入磁场时速度恰好为零。已知有界磁场PQ和MN间的距离为2.5L,磁感应强度大小为B。方向竖直向上,在行驶过程中小车受到地面阻力为f。求:
(1)小车车头刚进入磁场时,线框的感应电动势E;
(2)电磁刹车过程中线框产生的焦耳热Q;
(3)若只改变小车功率,使小车穿出磁场边界MN时的速度恰好为零,假设小车两次与磁场作用时间相同,求小车的功率P′。
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一实验小组想要探究电磁刹车的效果。在遥控小车底面安装宽为L、长为2.5L的N匝矩形线框,线框电阻为R,面积可认为与小车底面相同,其平面与水平地面平行,线圈上有一个可以控制线圈通断的开关(被称为电磁刹车开关),小车总质量为m。其俯视图如图所示,小车在磁场外行驶时的功率保持P不变,且在进入磁场前已达到最大速度,当车头刚要进入磁场时立即撤去牵引力,同时将线圈闭合,完全进入磁场时速度恰好为零。已知有界磁场PQ和MN间的距离为2.5L,磁感应强度大小为B,方向竖直向上,在行驶过程中小车受到地面阻力恒为f。不考虑车身其他金属部分的电磁感应现象,求:
(1) 小车车头刚要进入磁场时的速度v0;
(2) 小车车头刚进入磁场时,线框中的感应电动势E;
(3) 电磁刹车过程中产生的焦耳热Q;
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实验小组想要探究电磁刹车的效果,在遥控小车底面安装宽为L、长为2.5L的N匝矩形线框abcd,总电阻为R,面积可认为与小车底面相同,其平面与水平地面平行,小车总质量为m.如图所示是简化的俯视图,小车在磁场外以恒定的功率做直线运动,受到地面阻力恒为f,进入磁场前已达到最大速度v,车头(ab边)刚要进入磁场时立即撤去牵引力,车尾(cd边)刚出磁场时速度恰好为零.已知有界磁场宽度为2.5L,磁感应强度为B,方向竖直向下.求:
(1)进入磁场前小车所受牵引力的功率P;
(2)车头刚进入磁场时,感应电流的大小I;
(3)电磁刹车过程中产生的焦耳热Q.
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一实验小组想要探究电磁刹车的效果。在遥控小车底面安装宽为L、长为2.5L的N匝矩形线框,线框电阻为R,面积可认为与小车底面相同,其平面与水平地面平行,小车总质量为m。其俯视图如图甲所示,水平地面上的有界匀强磁场如图乙所示,小车在磁场外行驶的功率保持P不变,且在进入磁场前已达到最大速度,当车头刚要进入磁场时立即撤去牵引力,完全进入磁场时速度恰好为零。已知有界磁场PQ和MN间的距离为2.5L,磁感应强度大小为B。方向竖直向上,在行驶过程中小车受到地面阻力为f。求:
(1)小车车头刚进入磁场时,线框的感应电动势E;
(2)电磁刹车过程中线框产生的焦耳热Q;
(3)若只改变小车功率,使小车穿出磁场边界MN时的速度恰好为零,假设小车两次与磁场作用时间相同,求小车的功率P′。
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实验小组想要探究电磁刹车的效果,在遥控小车底面安装宽为0.1m、长为0.4m的10匝矩形线框abcd,总电阻为R=2Ω,面积可认为与小车底面相同,其平面与水平地面平行,小车总质量为m=0.2kg.如图是简化的俯视图,小车在磁场外以恒定的功率做直线运动,受到地面阻力恒为f=0.4N,进入磁场前已达到最大速度υ=5m/s,车头(ab边)刚要进入磁场时立即撤去牵引力,车尾(cd边)刚出磁场时速度恰好为零.已知有界磁场宽度为0.4m,磁感应强度为B=1.4T,方向竖直向下。求:
(1)进入磁场前小车所受牵引力的功率P;
(2)车头刚进入磁场时,小车的加速度大小;
(3)电磁刹车过程中产生的焦耳热Q。
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实验小组想要探究电磁刹车的效果,在遥控小车底面安装宽为0.1m、长为0.4m的10匝矩形线框abcd,总电阻为R=2Ω,面积可认为与小车底面相同,其平面与水平地面平行,小车总质量为m=0.2kg.如图是简化的俯视图,小车在磁场外以恒定的功率做直线运动,受到地面阻力恒为f=0.4N,进入磁场前已达到最大速度v=5m/s,车头(ab边)刚要进入磁场时立即抛去牵引力,车尾(cd边)刚出磁场时速度恰好为零。已知有界磁场宽度为0.4m,磁感应强度为B=1.4T,方向竖直向下.求:
(1)进入磁场前小车所受牵引力的功率P;
(2)车头刚进入磁场时,感应电流的大小I;
(3)电磁刹车过程中产生的焦耳热Q.
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实验小组想要探究电磁刹车的效果,在遥控小车底面安装宽为0.1m、长为0.4m的10匝矩形线框abcd,总电阻为R=2Ω,面积可认为与小车底面相同,其平面与水平地面平行,如图为简化的俯视图。小车总质量为m=0.2kg。小车在磁场外以恒定的功率做直线运动,受到地面阻力恒为f=0.4N,进入磁场前已达到最大速度v=5m/s。车头(ab边)刚要进入磁场时立即撤去牵引力,车尾(cd边)刚出磁场时速度恰好为零。已知有界磁场宽度为0.4m,磁感应强度为B=1.2T,方向竖直向下。求:
(1)进入磁场前小车所受牵引力的功率P;
(2)车头刚进入磁场时,小车加速度a的大小;
(3)电磁刹车过程中产生的焦耳热Q。
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为研究电磁制动的效果,在小车的水平底面安装宽为L,长为2L的矩形线圈abcd,线圈匝数为N,总电阻为R,水平直轨道上虚线PQ和MN之间存在竖直向下的匀强磁场,其间距为2L,磁感应强度为B,如图所示,沿轨道运动的总质量为m的小车,受到地面的阻力为f,当车头(ab边)进入磁场时的速度为,车尾(cd边)离开磁场时速度恰好减为零,求:
(1)车头进入磁场时,小车加速度的大小;
(2)从ab进入到ab离开磁场的过程中,通过导线截面的电荷量;
(3)电磁制动过程中线圈产生的焦耳热。
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在探究“牛顿第二定律”时,某小组设计“双车位移比较法”来探究加速度与力的关系。实验装置如图所示,将轨道分上下双层排列,两小车后的刹车线穿过尾端固定板,由安装在后面的刹车系统同时进行控制(刹车系统未画出)。通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小。通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小。
已知两车质量均为200 g,实验数据如表中所示:
试根据该实验的情境,回答下列问题:
(1)两小车的位移S甲、S乙与加速度a甲、a乙的关系满足__________________。
(2)分析表中数据可得到结论:________________________________________。
(3)该装置中的刹车系统的作用是______________________________________。
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在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系。实验装置如图所示,将轨道分上下双层排列,两小车后的刹车线穿过尾端固定板,由安装在后面的刹车系统同时进行控制(未画出刹车系统)。通过改变砝码盘中砝码的质量来改变拉力大小。通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小,是因为位移与加速度的关系式为________________。已知两车质量均为200 g,实验数据如表所示:
实验 次数 | 小车 | 拉力 F/N | 位移 x/m | 拉力之比 | 位移之比 |
1 | 甲 | 0.1 | 22.3 | 0.50 | 0.51 |
乙 | 0.2 | 43.5 | |||
2 | 甲 | 0.2 | 29.0 | 0.67 | 0.67 |
乙 | 0.3 | 43.0 | |||
3 | 甲 | 0.3 | 41.0 | 0.75 | 0.74 |
乙 | 0.4 | 55.4 |
分析表中数据可得到结论:________________。
该装置中刹车系统的作用是:________________。
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在探究“牛顿第二定律”时,某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系。实验装置如图所示,将轨道分上下双层排列,两小车后的刹车线穿过尾端固定板,由安装在后面的刹车系统同时进行控制(未画出刹车系统)。通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小。通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小。已知两车质量均为200g,实验数据如表中所示:
试根据该实验的情境,回答下列问题:
(1)两小车的位移、与加速度、的关系满足________。
(2)分析表中数据可得到结论:________________________;
(3)该装置中的刹车系统的作用是_________________。
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