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  • 1. (2019高三上·宁波期末) 如图(a),超级高铁(Hyperloop)是一种以“真空管道运输”为理论核心设计的交通工具,它具有超高速、低能耗、无噪声、零污染等特点.如图(b),已知管道中固定着两根平行金属导轨MN、PQ,两导轨间距为 ;运输车的质量为m,横截面是半径为r的圆.运输车上固定着间距为D、与导轨垂直的两根导体棒1和2,每根导体棒的电阻为R,每段长度为D的导轨的电阻也为R.其他电阻忽略不计,重力加速度为g.

      

    1. (1) 如图(c),当管道中的导轨平面与水平面成θ=30°时,运输车恰好能无动力地匀速下滑.求运输车与导轨间的动摩擦因数μ;
    2. (2) 在水平导轨上进行实验,不考虑摩擦及空气阻力.

      ①当运输车由静止离站时,在导体棒2后间距为D处接通固定在导轨上电动势为E的直流电源,此时导体棒1、2均处于磁感应强度为B,垂直导轨平向下的匀强磁场中,如图(d).求刚接通电源时运输车的加速度的大小;(电源内阻不计,不考虑电磁感应现象)

      ②当运输车进站时,管道内依次分布磁感应强度为B,宽度为D的匀强磁场,且相邻的匀强磁场的方向相反.求运输车以速度v0从如图(e)通过距离2D后的速度v.

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