【題目】某同學(xué)在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)后，認(rèn)為電磁阻尼能夠承擔(dān)電梯減速時(shí)大部分制動(dòng)的負(fù)荷，從而減小傳統(tǒng)制動(dòng)器的磨損．如圖所示，是該同學(xué)設(shè)計(jì)的電磁阻尼制動(dòng)器的原理圖．電梯箱與配重質(zhì)量都為M，通過高強(qiáng)度繩子套在半徑的承重轉(zhuǎn)盤上，且繩子與轉(zhuǎn)盤之間不打滑．承重轉(zhuǎn)盤通過固定轉(zhuǎn)軸與制動(dòng)轉(zhuǎn)盤相連．制動(dòng)轉(zhuǎn)盤上固定了半徑為和的內(nèi)外兩個(gè)金屬圈，金屬圈內(nèi)阻不計(jì)．兩金屬圈之間用三根互成的輻向?qū)w棒連接，每根導(dǎo)體棒電阻均為R．制動(dòng)轉(zhuǎn)盤放置在一對勵(lì)磁線圈之間，勵(lì)磁線圈產(chǎn)生垂直于制動(dòng)轉(zhuǎn)盤的勻強(qiáng)磁場（磁感應(yīng)強(qiáng)度為B），磁場區(qū)域限制在輻向角內(nèi)，如圖陰影區(qū)所示．若電梯箱內(nèi)放置質(zhì)量為m的貨物一起以速度v豎直上升，電梯箱離終點(diǎn)（圖中未畫出）高度為h時(shí)關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)，僅開啟電磁制動(dòng)，一段時(shí)間后，電梯箱恰好到達(dá)終點(diǎn)．

(1)若在開啟電磁制動(dòng)瞬間，三根金屬棒的位置剛好在圖所示位置，則此時(shí)制動(dòng)轉(zhuǎn)盤上的電動(dòng)勢E為多少？此時(shí)a與b之間的電勢差有多大？

(2)若忽略轉(zhuǎn)盤的質(zhì)量，且不計(jì)其它阻力影響，則在上述制動(dòng)過程中，制動(dòng)轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生的熱量是多少？

(3)若要提高制動(dòng)的效果，試對上述設(shè)計(jì)做出二處改進(jìn)．

【答案】(1), (2)(3) 若要提高制動(dòng)的效果，可對上述設(shè)計(jì)做出改進(jìn)：增加外金屬圈的半徑r3或減小內(nèi)金屬圈的半徑r2

【解析】

(1)在開啟電磁制動(dòng)瞬間，承重轉(zhuǎn)盤的線速度為v，所以，角速度

所以，制動(dòng)轉(zhuǎn)盤的角速度，三根金屬棒的位置剛好在圖2所示位置，則fe切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢

所以干路中的電流

那么此時(shí)a與b之間的電勢差即為路端電壓

(2)電梯箱與配重用繩子連接，速度相同；由能量守恒可得

解得：

(3)若要提高制動(dòng)的效果，那么在相同速度下，要使h減小，則要使制動(dòng)轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生的熱量增加，即在相同速度下電功率增大，，速度為v時(shí)的電功率

所以，若要提高制動(dòng)的效果，可增加外金屬圈的半徑r3或減小內(nèi)金屬圈的半徑r2或減小金屬棒的電阻或減小承重盤的半徑r1．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，同一豎直面內(nèi)的正方形導(dǎo)線框a、b的邊長均為l，電阻均為R，質(zhì)量分別為3m和m。它們分別系在一跨過兩個(gè)定滑輪的絕緣輕繩兩端，在兩導(dǎo)線框之間有一寬度為2l、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直豎直面的勻強(qiáng)磁場區(qū)域�，F(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放，當(dāng)線框b開始進(jìn)入磁場時(shí)，a、b兩個(gè)線框開始做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框b剛好完全進(jìn)入磁場時(shí)，線框a剛好開始進(jìn)入磁場。不計(jì)摩擦和空氣阻力，重力加速度為g。求：

(1)系統(tǒng)由靜止釋放時(shí)，線框b上邊到磁場下邊界的距離；

(2)從開始到兩線框全部穿過磁場的過程中，共產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，飛鏢A、B從同一位置水平擲出，打在鏢盤上時(shí)與豎直鏢盤的夾角分別為60°和30°。不計(jì)空氣阻力，下列說法中正確的是

A. 飛鏢A擲出的初速度比B的小

B. 飛鏢A、B在空中飛行的時(shí)間相等

C. 飛鏢A、B打在鏢盤上時(shí)的速度大小相等

D. 飛鏢A、B在空中飛行時(shí)間之比為1:3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C是水平面同一直線上的三點(diǎn)，其中，在A點(diǎn)正上方的O點(diǎn)以初速度水平拋出一小球，剛好落在B點(diǎn)，小球運(yùn)動(dòng)的軌跡與的連線交于D點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列說法不正確的是（　　）

A.小球從O到D點(diǎn)的水平位移是從O到B點(diǎn)水平位移的

B.小球經(jīng)過D點(diǎn)與落在B點(diǎn)時(shí)重力瞬時(shí)功率的比為

C.小球從O點(diǎn)到D點(diǎn)與從D點(diǎn)到B點(diǎn)兩段過程中重力做功的比為

D.小球經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)速度與水平方向夾角的正切值是落到B點(diǎn)時(shí)速度與水平方向夾角的正切值的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，測量單擺的周期時(shí)，圖中_____(填“甲”、“乙”或“丙”)作為計(jì)時(shí)開始與終止的位置更好些．

(2)一位同學(xué)在做探究單擺周期與擺長關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，進(jìn)行了如下步驟：

A.組合單擺：選擇相應(yīng)器材組成單擺，并用鐵夾將繩的上端固定；

B.測擺長 l：用米尺量出擺線的長度；

C.測周期 T：將擺球拉起一個(gè)小角度，然后放開，在放手的同時(shí)按下秒表開始計(jì)時(shí)，測量單擺 50 次全振動(dòng)的時(shí)間 t，算出單擺的周期 T

D.將所測得的 l 和 T 填入表格，分析數(shù)據(jù)得出單擺的周期和擺長的關(guān)系．從上面操作步驟中找出兩處錯(cuò)誤的地方，寫出該步驟的字母，并加以改正:______________________；

_____________________。

（3）如圖是《物理選修 3-5》第十六章第一節(jié)中實(shí)驗(yàn)“探究碰撞中的不變量”推薦的參考案例一。則下列判斷正確的是_______

A.利用氣墊導(dǎo)軌可以忽略滑塊與導(dǎo)軌接觸面間的摩擦力，保證兩滑塊系統(tǒng)外力和為零

B.利用氣墊導(dǎo)軌可以很容易保證兩個(gè)滑塊的碰撞是一維的

C.利用光電計(jì)時(shí)裝置可以迅速測量計(jì)算得到兩個(gè)滑塊碰撞前后的速度

D.該碰撞過程中，兩滑塊的動(dòng)能和不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一木塊沿固定斜面由靜止開始下滑，下滑過程中木塊的機(jī)械能和動(dòng)能隨位移變化的關(guān)系圖線如圖乙所示，則下列說法正確的是（　�。�

A.在位移從0增大到的過程中，木塊的重力勢能減少了

B.在位移從0增大到的過程中，木塊的重力勢能減少了

C.圖線斜率的絕對值表示木塊所受的合力大小

D.圖線斜率的絕對值表示木塊所受的合力大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一導(dǎo)熱性能良好的圓柱形氣缸固定在水平面上，氣缸上端開口，內(nèi)壁光滑，截面積為。A是距底端高處的小卡環(huán)。質(zhì)量為的活塞靜止在卡環(huán)上，活塞下密封質(zhì)量為的氫氣，C為側(cè)壁上的單向?qū)Ч�。大氣壓�?qiáng)恒定為。環(huán)境溫度為時(shí)，從處注入水，當(dāng)水深為時(shí)，關(guān)閉C，卡環(huán)恰對活塞無作用力。接下來又從處緩慢導(dǎo)入一定量氫氣，穩(wěn)定后再緩慢提升環(huán)境溫度到，穩(wěn)定時(shí)活塞靜止在距缸底處，設(shè)注水過程中不漏氣，不考慮水的蒸發(fā)，氫氣不溶于水。求：

①最初被封閉的氫氣的壓強(qiáng)；

②導(dǎo)入氫氣的質(zhì)量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，虛線MN、M′N′為一勻強(qiáng)磁場區(qū)域的左右邊界，磁場寬度為L，方向豎直向下。邊長為l的正方形閉合金屬線框abcd，以初速度v0沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間線框通過了磁場區(qū)域。已知l<L，甲、乙兩位同學(xué)對該過程進(jìn)行了分析，當(dāng)線框的ab邊與MN重合時(shí)記為t=0，分別定性畫出了線框所受安培力F隨時(shí)間t變化的圖線，如圖2、圖3所示，圖中S1、S2、S3和S4是圖線與t軸圍成的面積。關(guān)于兩圖線的判斷以及S1、S2、S3和S4應(yīng)具有的大小關(guān)系，下列說法正確的是

A．圖2正確，且S1>S2B．圖2正確，且S1=S2

C．圖3正確，且S3>S4D．圖3正確，且S3=S4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)在騎自行車已成為一種流行的運(yùn)動(dòng)，山地車更是受到人們的青睞。山地自行車前輪有氣壓式減震裝置，其原理如圖所示，隨著路面的顛簸，活塞A上下振動(dòng)，在氣缸內(nèi)封閉的氣體的作用下，起到減震的目的。缸內(nèi)氣體可視為理想氣體，如果路面不平，下列關(guān)于該減震裝置的說法正確的是（　�。�

A.A迅速下壓時(shí)氣缸內(nèi)的氣體溫度不變

B.A迅速下壓時(shí)氣缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大

C.A下壓后被迅速反彈時(shí)氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能增大

D.A下壓后被迅速反彈時(shí)氣缸內(nèi)每個(gè)氣體分子的速率均減小

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同步練習(xí)冊答案