題目列表(包括答案和解析)
磁懸浮列車是一種高速運載工具，它由兩個系統(tǒng)組成．一是懸浮系統(tǒng)，利用磁力使車體在軌道上懸浮起來從而減小阻力．另一是驅動系統(tǒng)，即利用磁場與固定在車體下部的感應金屬線圈相互作用，使車體獲得牽引力，圖22就是這種磁懸浮列車電磁驅動裝置的原理示意圖．即在水平面上有兩根很長的平行軌道PQ和MN，軌道間有垂直軌道平面的勻強磁場B1和B2，且B1和B2的方向相反，大小相等，即B1=B2=B．列車底部固定著繞有N匝閉合的矩形金屬線圈abcd（列車的車廂在圖中未畫出），車廂與線圈絕緣．兩軌道間距及線圈垂直軌道的ab邊長均為L，兩磁場的寬度均與線圈的ad邊長相同．當兩磁場Bl和B2同時沿軌道方向向右運動時，線圈會受到向右的磁場力，帶動列車沿導軌運動．已知列車車廂及線圈的總質量為M，整個線圈的總電阻為R．磁懸浮列車是一種高速運載工具，它由兩個系統(tǒng)組成。一是懸浮系統(tǒng)，利用磁力使車體在軌道上懸浮起來從而減小阻力。另一是驅動系統(tǒng)，即利用磁場與固定在車體下部的感應金屬線圈相互作用，使車體獲得牽引力，圖22就是這種磁懸浮列車電磁驅動裝置的原理示意圖。即在水平面上有兩根很長的平行軌道PQ和MN，軌道間有垂直軌道平面的勻強磁場B1和B2，且B1和B2的方向相反，大小相等，即B1=B2=B。列車底部固定著繞有N匝閉合的矩形金屬線圈abcd（列車的車廂在圖中未畫出），車廂與線圈絕緣。兩軌道間距及線圈垂直軌道的ab邊長均為L，兩磁場的寬度均與線圈的ad邊長相同。當兩磁場Bl和B2同時沿軌道方向向右運動時，線圈會受到向右的磁場力，帶動列車沿導軌運動。已知列車車廂及線圈的總質量為M，整個線圈的總電阻為R。
（1）假設用兩磁場同時水平向右以速度v0作勻速運動來起動列車，為使列車能隨磁場運動，列車所受的阻力大小應滿足的條件；
（2）設列車所受阻力大小恒為f，假如使列車水平向右以速度v做勻速運動，求維持列車運動外界在單位時間內需提供的總能量；
（3）設列車所受阻力大小恒為f，假如用兩磁場由靜止開始向右做勻加速運動來起動列車，當兩磁場運動的時間為t1時，列車正在向右做勻加速直線運動，此時列車的速度為v1，求兩磁場開始運動到列車開始運動所需要的時間t0。
一、本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，有一個或多個選項是正確的；全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不選的得0分。
1．C 2．AD 3．A 4．D 5．AC 6．BCD 7．D 8．B
9．BCD 10．ABD
二、本題共2小題，共18分。
11．（1）
（3）
（2分），偏大（2分）
12. ①I=0.44…………………（1分）
I′=0.44………………（1分）
R=3608…………………（1分）
Rx=3608 ………………（1分）
②作圖4分，有一處錯誤則不得分
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三、本題共4小題，共42分。
14．解：設電動機線圈電阻為
，5
的電阻為
，
則檢查故障時
①
電動機線圈阻值=6－=6－5=1 ②
設電動機轉動時通過線圈的電流為
③
代入數據解得
④
評分標準：本題共10分，其中①③各3分，②④各2分。
15．解：對物塊B，由動能定理得
①
對物塊A，由動能定理得
②
解①②得：
③
評分標準：本題共10分，其中①②各3分，③4分。
16．解（1）根據照片縮小比例，可算得杠鈴被舉起的實際高度為
①
（2）杠鈴在該過程中先向上做勻加速運動，后做豎直上拋運動。 ②
由
③
得
④
（3）豎直向上拋運動的時間
⑤
勻加速運動的時間
勻加速運動的加速度
⑥
由牛頓第二定律
得
⑦
評分標準：本題共10分，其中①③⑥各2分，其余每式1分。
17．解（1）帶電粒子在磁場中偏轉。
由牛頓定律得
①
代入數據得
②
（2）帶電粒子在磁場中的運動周期
③
運動的時間
④
帶電粒子在電場中運動的時間
⑤
故粒子在電磁場偏轉所用的總時間
⑥
（3）如圖所示。
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周，下移了
―1ｍ，由對稱性知粒子在方向向外的磁場中恰好沿逆時針運動了
=