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试卷云
如图是小明同学设计改进的电磁缓冲车,主要由减震块、绝缘连接杆、绝缘矩形线框abcd、质量为m的缓冲车厢组成.缓冲车的前、后底板能产生磁感应强度大小为B方向相反的匀强磁场,如图所示;绝缘线框上绕有n匝总电阻为R的闭合线圈,ab和cd边长均为L,分别处于方向相反的两磁场中;车厢边缘固定着光滑水平绝缘导轨PQ、MN,线框abcd可沿导轨自由滑动.假设缓冲车以速度与障碍物碰撞后,减震块立即停下,此后缓冲车厢在磁场力的作用下减速,从而实现缓冲.不计一切摩擦及空气阻力,线框不会撞上车厢,cd边不会进入另一磁场中,减震块不会撞上车体.求:
(1)从撞击到车停下来,线圈中感应电流的最大值;
(2)从撞击到车停下来,线圈中产生的焦耳热Q;
(3)从撞击到车停下来,线圈中通过的电荷量q.
【答案】(1);(2);(3)
【知识点】求线框进出磁场时电阻上生热、求线框进出磁场时通过导体截面的电量
【详解】(1)线圈中产生的感应最大电动势
产生的感应最大电流
代入解得
(2)由功能关系,线圈产生的焦耳热
(3)从撞击到车停下来,线圈中通过的电荷量