当前位置: 高中物理 / 综合题
  • 1. (2022高二下·浙江期中) 电磁缓冲装置是一种利用电磁力来实现有效缓冲车辆间的速度差,避免车辆间发生碰撞和追尾事故的安全装置。某电磁缓冲车结构如图所示(俯视图),其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的缓冲车厢。在缓冲车的底板上,沿车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN。车厢底部的电磁铁(图中未面出)能产生垂直导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B。导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,其上绕有n匝闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,ab边长为L。缓冲装置工作时,滑块K在缓冲车与障碍物C碰撞后能立即停下。某次事故中,缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后,在线圈与轨道间磁场力的作用下继续前进L后速度减小为零,此时滑块下还未完全进入导轨间的磁场区域。忽略一切摩擦阻力。求:

    1. (1) 此次碰撞过程中滑块K上的线圈所能产生的感应电流最大值;
    2. (2) 此次碰撞过程中,线圈abcd中通过的电量和产生的焦耳热各是多少?
    3. (3) 若缓冲车以某一未知速度与障碍物C碰撞后,缓冲车厢所受的最大水平磁场力为Fm。要使导轨右端不碰到障碍物C,则碰撞前,导轨右端与滑块K的cd边距离至少多大?

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