如圖所示為磁懸浮列車模型,質(zhì)量M=1kg的絕緣板底座靜止在動摩擦因數(shù)μ=0.1的粗糙水平地面上.位于磁場中的正方形金屬框ABCD為動力源,其質(zhì)量m=1kg,邊長為1m,電阻為1/16Ω.OOˊ為AD、BC的中點.在金屬框內(nèi)有可隨金屬框同步移動的磁場,OOˊCD區(qū)域內(nèi)磁場如圖a所示,CD恰在磁場邊緣以外;OOˊBA區(qū)域內(nèi)磁場如圖b所示,AB恰在磁場邊緣以內(nèi).若絕緣板足夠長且認(rèn)為絕緣板與地面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,若金屬框固定在絕緣板上,則金屬框從靜止釋放后(  )
分析:面積O′OAB內(nèi)才磁通量發(fā)生變化,回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,由此可以求出回路中電流的大小,線框受安培力和摩擦力作用,由此可以求出線框的加速度大小以及安培力的大。
解答:解:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有E=
△φ
△t
=0.5v
則回路中的電流為I=
E
R
=8A,A錯誤;
所受安培力的大小為:F=BIl=8N,故B正確;
根據(jù)牛頓第二定律有:F-f=(M+m)a,f=(M+m)gμ,代入數(shù)據(jù)解得a=3m/s2,故C正確,D錯誤.
故選:BC.
點評:本題考查了有關(guān)電磁感應(yīng)的電流、力、運動分析,涉及知識點較多,是考查學(xué)生綜合應(yīng)用知識能力的好題.
練習(xí)冊系列答案
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超導(dǎo)體磁懸浮列車是利用超導(dǎo)體的抗磁化作用使列車車體向上浮起,同時通過周期性地變換磁極方向而獲得推進(jìn)動力的新型交通工具.如圖所示為磁懸浮列車的原理圖,在水平面上,兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向且等距離的勻強磁場B1和B2,,導(dǎo)軌上有一個與磁場間距等寬的金屬框abcd.當(dāng)勻強磁場B1和B2同時以某一速度沿直軌道向右運動時,金屬框也會沿直軌道運動.設(shè)直軌道間距為L,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B1=B2=B磁場運動的速度為v,金屬框的電阻為R.運動中所受阻力恒為f,則金屬框的最大速度可表示為( 。

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(2012?嘉興二模)如圖所示為磁懸浮列車模型,質(zhì)量M=1kg的絕緣板底座靜止在動摩擦因數(shù)μ1=0.1的粗糙水平地面上.位于磁場中的正方形金屬框ABCD為動力源,其質(zhì)量m=1kg,邊長為1m,電阻為
1
16
Ω
,與絕緣板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4.OO′為AD、BC的中點.在金屬框內(nèi)有可隨金屬框同步移動的磁場,OO′CD區(qū)域內(nèi)磁場如圖a所示,CD恰在磁場邊緣以外;OO′BA區(qū)域內(nèi)磁場如圖b所示,AB恰在磁場邊緣以內(nèi)( g=10m/s2).若絕緣板足夠長且認(rèn)為絕緣板與地面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則金屬框從靜止釋放后( 。

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如圖所示為磁懸浮列車的原理圖,在水平面上,兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向且等距離的勻強磁場B1和B2,導(dǎo)軌上有金屬框abcd.當(dāng)勻強磁場B1和B2同時以v沿直軌道向右運動時,金屬框也會沿直軌道運動.設(shè)直軌道間距為L=0.4m,B1=B2=1T,磁場運動的速度為v=5m/s.金屬框的電阻R=2Ω.試求:
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(1)金屬框為什么會運動?若金屬框不受阻力時,金屬框如何運動?
(2)當(dāng)金屬框始終受到f=1N的摩擦阻力時,金屬框最大速度是多少?
(3)當(dāng)金屬框始終受到1N阻力時,要使金屬框維持最大速度,每秒鐘需要消耗多少能量?這些能量是誰提供的?

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(2013?普陀區(qū)一模)如圖所示為磁懸浮列車模型,質(zhì)量M=1kg的絕緣板底座靜止在動摩擦因數(shù)μ=0.1的粗糙水平地面上.位于磁場中的正方形金屬框ABCD為動力源,其質(zhì)量m=1kg,邊長為1m,電阻為1/16Ω.OOˊ為AD、BC的中點.在金屬框內(nèi)有可隨金屬框同步移動的磁場,OOˊCD區(qū)域內(nèi)磁場如圖a所示,CD恰在磁場邊緣以外;OOˊBA區(qū)域內(nèi)磁場如圖b所示,AB恰在磁場邊緣以內(nèi).若絕緣板足夠長且認(rèn)為絕緣板與地面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,若金屬框固定在絕緣板上,則金屬框從靜止釋放后(  )

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