下載本文檔
版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
涉及洛倫茲力做功的問(wèn)題1.(18海淀高三期末)18.(10分)電磁彈射技術(shù)是一種新興的直線推進(jìn)技術(shù),適宜于短行程發(fā)射大載荷,在軍事、民用和工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。我國(guó)已成功研制出用于航空母艦艦載機(jī)起飛的電磁彈射器。它由發(fā)電機(jī)、直線電機(jī)、強(qiáng)迫儲(chǔ)能裝置和控制系統(tǒng)等部分組成。電磁彈射器可以簡(jiǎn)化為如圖20所示的裝置以說(shuō)明其基本原理。電源和一對(duì)足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌M、N分別通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)K與電容器相連。電源的電動(dòng)勢(shì)E=10V,內(nèi)阻不計(jì)。兩條足夠長(zhǎng)的導(dǎo)軌相距L=0.1m且水平放置,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面且豎直向下,電容器的電容C=10F?,F(xiàn)將一質(zhì)量朋=0.1kg、電阻r=0.1Q的金屬滑塊垂直放置于導(dǎo)軌的滑槽內(nèi),分別與兩導(dǎo)軌良好接觸。將開(kāi)關(guān)K置于a使電容器充電,充電結(jié)束后,再將開(kāi)關(guān)*a,b〔MK置于b,金屬滑塊會(huì)在電磁力的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng),E-Krx■<xxBX不計(jì)導(dǎo)軌和電路其他部分的電阻,且忽略金屬1CN滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的一切阻力,不計(jì)電容充放電圖20過(guò)程中該裝置向外輻射的電磁能量及導(dǎo)軌中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)滑塊的作用。(1)在電容器放電過(guò)程中,金屬滑塊兩端電壓與電容器兩極間電壓始終相等。求在開(kāi)關(guān)K置于b瞬間,金屬滑塊的加速度的大小。;(2)求金屬滑塊最大速度V;(3)a.電容器是一種儲(chǔ)能裝置,當(dāng)電容兩極間電壓為U時(shí),它所儲(chǔ)存的電能A=CU2/2。求金屬滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱2;b.金屬滑塊在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì),使金屬滑塊中大量定向運(yùn)動(dòng)的自由電子又受到一個(gè)阻力作用。請(qǐng)分析并計(jì)算在金屬滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中這個(gè)阻力所做的總功W。2(2017西城二模23)(18分)電源是通過(guò)非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置,在不同的電源中,非靜電力做功的本領(lǐng)也不相同,物理學(xué)中用電動(dòng)勢(shì)來(lái)表明電源的這種特性。(1)如圖1所示,固定于水平面的U形金屬框架處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為可金屬框兩平行導(dǎo)軌間距為/。金屬棒MN在外力的作用下,沿框架以速度v向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終垂直于兩平行導(dǎo)軌并接觸良好。已知電子的電荷量為&a.請(qǐng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,推導(dǎo)金屬棒MN切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與;b.在金屬棒產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的過(guò)程中,請(qǐng)說(shuō)明是什么力充當(dāng)非靜電力,并求出這個(gè)非靜電力F1的大小。(2)由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),也是通過(guò)非靜電力做功而實(shí)現(xiàn)的。在磁場(chǎng)變化時(shí)產(chǎn)生的電場(chǎng)與靜電場(chǎng)不同,它的電場(chǎng)線是閉合的,我們把這樣的電場(chǎng)叫做感生電場(chǎng),也稱渦旋電場(chǎng)。圖2在渦旋電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功與路徑有關(guān),正因?yàn)槿绱耍且环N非靜電力。如圖2所示,空間存在一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,磁場(chǎng)區(qū)域半徑為R。一半徑為尸的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi),其圓心。與圓形磁場(chǎng)區(qū)域的中心重合。已知電子的電荷量為e。圖2a,如果磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt隨時(shí)間t的變化關(guān)系為Bt=B0+kt。求圓形導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2的大小;b.上述感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中的非靜電力來(lái)自于渦旋電場(chǎng)對(duì)電子的作用。求上述導(dǎo)線環(huán)中電子所受非靜電力F2的大小。3.(17北京24)(20分)發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)具有裝置上的類似性,源于它們機(jī)理上的類似性。直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的工作原理可以簡(jiǎn)化為如圖1、圖2所示的情景。在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi),相距為L(zhǎng),電阻不計(jì)。電阻為A的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上,與軌道接觸良好,以速度v(V平行于MN)向右做勻速運(yùn)動(dòng)。圖1軌道端點(diǎn)MP間接有阻值為r的電阻,導(dǎo)體棒ab受到水平向右的外力作用。圖2軌道端點(diǎn)MP間接有直流電源,導(dǎo)體棒ab通過(guò)滑輪勻速提升重物,電路中的電流為I。(1)求在&時(shí)間內(nèi),圖1“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的電能和圖2“電動(dòng)機(jī)”輸出的機(jī)械能。(2)從微觀角度看,導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力在上述能量轉(zhuǎn)化中起著重要作用。為了方便,可認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正電荷。a.請(qǐng)?jiān)趫D3(圖1的導(dǎo)體棒ab)、圖4(圖2的導(dǎo)體棒ab)中,分別畫出自由電荷所受洛倫茲力的示意圖。b.我們知道,洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功。那么,導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力是如何在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中起到作用的呢?請(qǐng)以圖2“電動(dòng)機(jī)”為例,通過(guò)計(jì)算分析說(shuō)明。XXXXXXXK母XKXXKXXXXXX>:XKXV
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 虛擬卡在游戲行業(yè)的應(yīng)用研究-洞察分析
- 羊躑躅根抗腫瘤細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究-洞察分析
- 營(yíng)養(yǎng)咨詢企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提升-洞察分析
- 細(xì)胞因子療法在漿細(xì)胞性白血病中的應(yīng)用-洞察分析
- 醫(yī)院醫(yī)保資金工作總結(jié)范文(5篇)
- 號(hào)召學(xué)生加入志愿者倡議書(5篇)
- 單位防疫不力檢討書(5篇)
- 新型病毒傳播途徑研究-洞察分析
- 巖溶地區(qū)土壤侵蝕機(jī)制研究-洞察分析
- 醫(yī)院醫(yī)保工作總結(jié)范文(10篇)
- 重慶市2025屆高三上學(xué)期12月一診模擬考試英語(yǔ)讀后續(xù)寫翻譯練習(xí)(接受新生命)(含答案)
- 2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期末數(shù)學(xué)試卷(基礎(chǔ)篇)(含答案)
- 先進(jìn)計(jì)量技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)-洞察分析
- 直系親屬股權(quán)無(wú)償轉(zhuǎn)讓合同(2篇)
- 一年級(jí)小學(xué)數(shù)學(xué)上冊(cè)達(dá)標(biāo)試卷(A4可打印)
- 場(chǎng)地鋪裝彩磚勞務(wù)合同范例
- 北師大中學(xué)文科拔尖創(chuàng)新型人才培養(yǎng)特色班方案
- 《江蘇省一年級(jí)上學(xué)期數(shù)學(xué)期末試卷全套》
- 高校新生入學(xué)登記表
- 2024年內(nèi)蒙古包頭市中考英語(yǔ)試題含解析
- 小學(xué)生食品安全教育教案共十課時(shí)1
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論