15.
(2017·天津模拟)
随着越来越高的摩天大楼在各地的落成,至今普遍使用的钢索悬挂式电梯已经渐渐地不适用了.这是因为钢索的长度随着楼层的增高而相应增加,这样这些钢索会由于承受不了自身的重量,还没有挂电梯就会被扯断.为此,科学技术人员正在研究用磁动力来解决这个问题.如图所示就是一种磁动力电梯的模拟机,即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道,轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场B
1和B
2 , 且B
1和B
2的方向相反,大小相等,即B
1=B
2=1T,两磁场始终竖直向上作匀速运动.电梯桥厢固定在如图所示的一个阁超导材料制成的金属框abcd内(电梯桥厢在图中未画出),并且与之绝缘.电梯载人时的总质量为5×10
3kg,所受阻力f=500N,金属框垂直轨道的边长L
cd=2m,两磁场的宽度均与金属框的边长L
ac相同,金属框整个回路的电阻R=9.5×10
﹣4Ω,假如设计要求电梯以v
1=10m/s的速度向上匀速运动,那么,(取g=10m/s
2)