问题标题:
超导体磁悬浮列车是利用超导体的抗磁化作用使列车车体向上浮起,同时通过周期性地变换磁极方向而获得驱动力的新型交通工具.如图所示为磁悬浮列车的原理图,在水平面上,两根平行
问题描述:
超导体磁悬浮列车是利用超导体的抗磁化作用使列车车体向上浮起,同时通过周期性地变换磁极方向而获得驱动力的新型交通工具.如图所示为磁悬浮列车的原理图,在水平面上,两根平行直导轨的间距为L,其间有竖直方向且等距离的匀强磁场B1和B2,磁场B1和B2导的截面均为有理想边界且边长为L的正方形,依次紧贴交替排列,导轨上放一个与导轨等宽的正方形金属框abcd.当匀强磁场B1和B2同时以某一速度v沿直轨道向右运动时,金属框也会沿直轨道运动.设金属框的电阻为R、运动中所受阻力恒为f;匀强磁场的磁感应强度为2B1=B2=B,则金属框的最大速度可表示为()
A.v
B.
C.v-
D.v-
刘吉鹏回答:
由于磁场以速度v向右运动,当金属框稳定后以最大速度vm向右运动,此时金属框相对于磁场的运动速度为v-vm,根据右手定则可以判断回路中产生的感应电动势E等于ad、bc边分别产生感应电动势之和,即:
E=B1L(v-vm)+B2L(v-vm)=3BL(v-vm),
根据欧姆定律可得,此时金属框中产生的感应电流I=ER=3B
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