17.
(2024高二下·上海市月考)
2022年4月16日上午,被称为“感觉良好”乘组的神舟十三号结束太空出差,顺利回到地球。为了能更安全着陆,现设计师在返回舱的底盘安装了4台电磁缓冲装置。电磁缓冲装置的主要部件有两部分:(1)缓冲滑块,外部由高强度绝缘材料制成,其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈
abcd;(2)返回舱,包括绝缘光滑缓冲轨道
MN、
PQ , 缓冲轨道内存在稳定匀强磁场,方向垂直于整个缓冲轨道平面。当缓冲滑块接触地面时,滑块立即停止运动,此后线圈与返回舱中的磁场相互作用,直至达到软着陆要求的速度,从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时,返回舱的速度大小为
v0 , 4台电磁缓冲装置结构相同,如图所示,为其中一台电磁缓冲装置的结构简图,线圈的电阻为
R ,
ab边长为
L , 返回舱质量为
m , 磁感应强度大小为
B , 重力加速度为
g ,一切摩擦阻力不计。