冲刺练习



1、如图1所示,当滑动变阻器的滑片P向上端移动时,判断电路中的电流表、电压表的示数如何变化?

图1

2、如图2所示,一块长板长为L=2m,质量为M,板上左端放一个质量为m的物块,物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,物块的长度与木板相比可以忽略。开始,物块和木板一起以v=4m/s的速度在光滑水平面上向右运动,接着与右边的竖直墙壁相碰,设碰撞时间很短,碰撞过程没有机械能损失,g取10 m/s2.试讨论:物块和木板的质量之比满足什么条件,可以保证物块在长木板上,长木板能够再次与右边的墙壁相碰,要求分步说明理由。

图2

3、图3(a)是在高速公路上用超声测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号的时间差,测出被测物体的速度,图3(b)中p1,p2是测速仪发出的超声波信号,n1,n2分别是p1、p2是汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描,p1,p2之间的时间间隔Δt=1.0 s,超声波在空气中传播的速度是v=340 m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据图3(b)可知,汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是__________m,汽车的速度是_____________m/s。

4、提高铁路运行时速是人们孜孜以求的,1966年,有人建议利用超导磁体和基导体中的感应电流之间的磁力把列车悬浮起来运行,如图所示,在车辆底部安装超导磁体,在轨道两旁埋没系列闭合的铝环,整个列车由埋在地下的线性同步电动机来驱动,当列车运行时,列车腾空浮起,使车与轨道间的摩擦减少到零,若再进一步减小运行中受到的空气阻力,设想车在抽成真空的地下隧道中行驶,由于阻力极小,车速可高达1000m/s,当然列车起动与停站均需有一个变速过程(设绝大多数乘客的生理能承受g加速度) .

  (1)分析使列车浮起的力的原因:当列车运行时,超导磁体产生的磁场相对于铝环运动,根据电磁感应原理,铝环内将产生____________,超导磁体与__________之间的电磁作用,对列车产生一个向上的浮力,当浮力大于列车的__________时,列车就腾空浮起,漂浮高度可达10cm。

  (2)要使列车浮起,首先要驱动列车,这个工作是由直线电动机来完成的,通常的感应电动机三组定子线圈转动,直线电动机相当于将旋转电动机沿径向剖开展平,初级线圈(定子)铺设在行车路轨下,当通过三相交流电时,会产生一个直线移动的磁场,如图所示,某时刻三相线圈aa′、bb′、cc′中电流情况已标出,已知它的磁场是向右移动的,请标出机车上超导电磁线圈上感应电流方向及受力方向。

  (3)假设从东海之滨的上海(30°,122°)到西部名城拉萨(30°,93°)之间有这样一条笔直的地下隧道,估计轨道长度最接近下列哪个数值?( )

A.500km           B.1000 km

C.3000 km          D.8000km

  (4)乘坐超高速客车沿上述线路完成横跨祖国东西的漫长旅行的最短时间是多少?

  (5)设列车的质量为5t,由于阻力极小,列车只需在加速阶段做功,而减速过程甚至可以利用特定的装置回收列车释放的动能,把节省的能量用于产生真空、实现磁浮,试求上述运行每次可回收的能量。

5、可控热核聚变量有希望的途径是利用磁约束,即利用磁场将高温高密等离子体约束在一定的容积内,维持足够长的时间,使其达到点火条件,我国四川所建成的环流器一号即是这一种装置,它是一种闭合型的环状约束装置,图甲是结构示意图:中央是一个不锈钢环型真空室,半径约2m,其中充入气压约1.33×10-2帕的氘气。在真空室外有许多里面绕在螺旋线圈的正方型的线圈盘,通电后在环中产生纵向磁场(环场)HP,当变压器初级线圈通电后,相当于次级线圈的环状容器中可感生出电流,这个放电电流可高达106安培,以下关于这个环向大电流和纵向磁场(环场)HP的说法正确的是( )

①环向大电流的作用之一是给等离子体进行欧姆加热

②环向大电流的作用之二是产生如图甲所示方向的围绕电流的角向磁场He

③HT和HP合并起来构成如图乙所示的螺旋形磁场,约束等离子体使之无法逃走

④可控热核聚变研究目前还处于基础研究阶段,其目的是验证其科学上的现实性

A.①②④     B.②③④     C.①③④      D.①②③④

[答案]

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