某研究所正在研究一种电磁刹车装置，试验小车质量m=2kg，底部有一个匝数n=10匝边长L=...

某研究所正在研究一种电磁刹车装置，试验小车质量m=2kg，底部有一个匝数n=10匝边长L=0.1m水平放置的正方形线圈，线圈总电阻r=1Ω，在试验中，小车从轨道起点由静止滑下，进入水平轨道，两根平行直导轨间分布若干等间距的匀强磁场B=1.0T，磁场区域的宽度和无磁场区域的宽度均为d=0.1m，磁场方向竖直向上，整个运动过程中不计小车所受的摩擦及空气阻力，小车在骨雕连接处运动时无能量损失，当试验小车从h=1.25m高度无初速度释放，（小车可简化为正方形线圈，进入前边与磁场边界平行）

（1）求车下线圈刚进入磁场边界时产生感应电动势的大小；

（2）求车下线圈完全通过第一个磁场区域的过程中线圈产生的热量；

（3）求车下线圈刚进入第k个磁场区域时，线圈的电功率。

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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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有一塑料小车从倾角为θ的光滑斜坡上下滑，撞击挡板后停下，如图甲所示。为了减少小车对挡板的冲击，某同学设想了一个电磁缓冲装置：在小车的底部固定一个与小车前端平齐、匝数为n、边长为L、总电阻为R的正方形闭合线框，在斜坡的下端加上宽度同为L的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直斜坡向下，如图乙所示(小车未画出)。若小车与线框的总质量为m，小车在离挡板距离为d处静止释放，进入磁场后立即做减速运动，且小车在撞击挡板前已经匀速运动。求：

(1)小车刚进入磁场时的速度v1大小；

(2)小车匀速运动的速度v2大小。

(3)若小车从刚进入磁场到匀速运动时所用的时间为t，这过程中通过线框的电量q。

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某实验小组通过研究发现，采用如图所示的装置可以得到小车和小桶的质量。步骤如下：

（1）取一盒总质量为=0．2kg的砝码，放置在小车上，不挂小桶，调节斜木板倾角，使小车能匀速下滑

（2）挂上小桶，使小车无初速度下滑，用打点计时器打出纸带，并根据纸带计算出加速度

（3）从小车上取质量为的砝码放到小桶中，重复步骤（2），测出对应的加速度；

（4）改变的大小，重复步骤（3），得到多组及a数据，作出a-,图线；

（5）若求得图线的斜率，截距取重力加速度则可知小桶的质量=________kg，小车的质量=________kg。

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如图所示，为一个实验室模拟货物传送的装置，A是一个表面绝缘质量为1kg的小车，小车置于光滑的水平面上，在小车左端放置一质量为0.1kg带电量为q=1×10﹣2C的绝缘货柜，现将一质量为0.9kg的货物放在货柜内．在传送途中有一水平电场，可以通过开关控制其有、无及方向．先产生一个方向水平向右，大小E1=3×102N/m的电场，小车和货柜开始运动，作用时间2s后，改变电场，电场大小变为E2=1×102N/m，方向向左，电场作用一段时间后，关闭电场，小车正好到达目的地，货物到达小车的最右端，且小车和货物的速度恰好为零．已知货柜与小车间的动摩擦因数µ=0.1，（小车不带电，货柜及货物体积大小不计，g取10m/s2）求：

（1）第二次电场作用的时间；

（2）小车的长度；

（3）小车右端到达目的地的距离．

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如图甲所示，在粗糙的水平面上有一滑板，滑板上固定着一个用粗细均匀的导线绕成的正方形闭合线圈，匝数N=10，边长L=0.4m，总电阻R=1Ω，滑板和线圈的总质量M=2kg，滑板与地面间的动摩擦因数μ=0.5，前方有一长4L、高L的矩形区域，其下边界与线圈中心等高，区域内有垂直线圈平面的水平匀强磁场，磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化，现给线圈施加一水平拉力，使线圈以速度v=0.4m/s匀速通过矩形磁场，t=0时刻，线圈右侧恰好开始进入磁场．g=l0m/s2.求：

(1)t=0.5s时线圈中通过的电流；

(2)线圈全部进入磁场区域前的瞬间所需拉力的大小；

(3)线圈穿过图中矩形区域过程中拉力所做的功．

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电磁缓冲车是利用电磁感应原理进行制动缓冲，它的缓冲过程可以等效为：小车底部安装有电磁铁(可视为匀强磁场)，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。水平地面埋着水平放置的单匝闭合矩形线圈abcd，如图甲所示。小车沿水平方向通过线圈上方，线圈与磁场的作用连同其他阻力使小车做减速运动，从而实现缓冲，俯视图如图乙所示。已知线圈的总电阻为r，ab边长为L(小于磁场的宽度)。小车总质量为m，受到的其他阻力恒为F，小车上的磁场边界MN与ab边平行，当边界MN刚抵达ab边时，速度大小为v0。求：

(1)边界MN刚抵达ab边时线圈中感应电流I的大小；

(2)整个缓冲过程中小车的最大加速度am的大小

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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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