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D．在新軌道上的運(yùn)行速率為【查看更多】

我國(guó)1989年初投入運(yùn)行的高能粒子加速器－－北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)是一種現(xiàn)代的新型加速器．正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的最后部分的簡(jiǎn)化示意圖如圖所示(俯視圖)，位于水平面內(nèi)的粗實(shí)線所示的圓環(huán)形真空管是正負(fù)電子作圓周運(yùn)動(dòng)的“容器”，經(jīng)過(guò)加速器加速后的正負(fù)電子被分別引入該管道時(shí)，具有相等的速率v，它們沿管道向相反的方向運(yùn)動(dòng)．在管道內(nèi)控制它們轉(zhuǎn)彎的是一系列圓形電磁鐵，即圖中的A₁、A₂、A₃、…A_n，共n個(gè)，均勻分布在整個(gè)圓環(huán)上，每個(gè)電磁鐵內(nèi)的磁場(chǎng)都是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度都相同，方向豎直向下，磁場(chǎng)區(qū)域的直徑為d．改變電磁鐵內(nèi)電流的大小，就可以改變磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度．經(jīng)過(guò)精確的調(diào)整，首先實(shí)現(xiàn)電子在環(huán)行管道中沿圖(a)中粗虛線所示的軌跡運(yùn)動(dòng)，這時(shí)電子經(jīng)過(guò)每個(gè)電磁鐵時(shí)射入點(diǎn)和射出點(diǎn)都在電磁鐵的同一條直徑的兩端，如圖(b)所示．這就為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)正負(fù)電子對(duì)撞做好了準(zhǔn)備．

(1)試確定正負(fù)電子在管道內(nèi)各自的旋轉(zhuǎn)方向．

(2)已知正負(fù)電子的質(zhì)量都是m、所帶電荷都是元電荷e，重力可不計(jì)．求電磁鐵內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．

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磁懸浮鐵路系統(tǒng)是一種新型的交通運(yùn)輸系統(tǒng)，它是利用電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的排斥力將車輛托起，使整個(gè)列車懸浮在導(dǎo)軌上，同時(shí)利用電磁力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，采用直線電機(jī)模式獲得驅(qū)動(dòng)力的列車可簡(jiǎn)化為如下情境：固定在列車下端的矩形金屬框隨車平移；軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度沿Ox方向按正弦規(guī)律分布，最大值為B₀，其空間變化周期為2d，整個(gè)磁場(chǎng)以速度v₁沿Ox方向向前高速勻速平移，列車以速度V₂沿Ox方向勻速行駛，且v₁＞v₂，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到的安培力即為列車向前行駛的驅(qū)動(dòng)力．設(shè)金屬框電阻為R，長(zhǎng)PQ=L，寬NP=d，求：

（1）如圖為列車勻速行駛時(shí)的某一時(shí)刻，設(shè)為t=0時(shí)刻，MN、PQ均處于磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值處，此時(shí)金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的大小和方向．
（2）從t=0時(shí)刻起列車勻速行駛S距離的過(guò)程中，矩形金屬線框產(chǎn)生的焦耳熱．
（3）列車勻速行駛時(shí)所獲得的最大驅(qū)動(dòng)力的大小，并定性畫(huà)出驅(qū)動(dòng)力功率隨時(shí)間變化在2d/v₁-v₂時(shí)間內(nèi)的關(guān)系圖線．

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磁懸浮鐵路系統(tǒng)是一種新型的交通運(yùn)輸系統(tǒng)，它是利用電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的排斥力將車輛托起，使整個(gè)列車懸浮在導(dǎo)軌上，同時(shí)利用電磁力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，采用直線電機(jī)模式獲得驅(qū)動(dòng)力的列車可簡(jiǎn)化為如下情境：固定在列車下端的矩形金屬框隨車平移；軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度沿Ox方向按正弦規(guī)律分布，最大值為B，其空間變化周期為2d，整個(gè)磁場(chǎng)以速度v₁沿Ox方向向前高速勻速平移，列車以速度V₂沿Ox方向勻速行駛，且v₁＞v₂，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到的安培力即為列車向前行駛的驅(qū)動(dòng)力．設(shè)金屬框電阻為R，長(zhǎng)PQ=L，寬NP=d，求：

（1）如圖為列車勻速行駛時(shí)的某一時(shí)刻，設(shè)為t=0時(shí)刻，MN、PQ均處于磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值處，此時(shí)金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的大小和方向．
（2）從t=0時(shí)刻起列車勻速行駛S距離的過(guò)程中，矩形金屬線框產(chǎn)生的焦耳熱．
（3）列車勻速行駛時(shí)所獲得的最大驅(qū)動(dòng)力的大小，并定性畫(huà)出驅(qū)動(dòng)力功率隨時(shí)間變化在2d/v₁-v₂時(shí)間內(nèi)的關(guān)系圖線．

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（2010?廈門(mén)二模）磁懸浮鐵路系統(tǒng)是一種新型的交通運(yùn)輸系統(tǒng)，（如圖1）它是利用電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的吸引力或排斥力將車輛托起，使整個(gè)列車懸浮在導(dǎo)軌上．同時(shí)利用電磁力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)．采用直線電機(jī)模式獲得驅(qū)動(dòng)力的列車可簡(jiǎn)化為如下情景：固定在列車下端的矩形金屬框隨車平移；軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度沿Ox方向按正弦規(guī)律分布，最大值為B₀，其空間變化周期為2d，整個(gè)磁場(chǎng)以速度v₁沿Ox方向向前高速平移，由于列車沿Ox方向勻速行駛速度v₂與磁場(chǎng)平移速度不同，而且v₁＞v₂，列車相對(duì)磁場(chǎng)以v₁-v₂的速度向后移動(dòng)切割磁感線，金屬框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流受到的向前安培力即為列車向前行駛的驅(qū)動(dòng)力．設(shè)金屬框電阻為R，長(zhǎng)PQ=L，寬NP=d，求：

（1）如圖2為列車勻速行駛時(shí)的某一時(shí)刻，MN、PQ均處于磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值處，此時(shí)金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的大小和方向．
（2）列車勻速行駛S距離的過(guò)程中，矩形金屬線框產(chǎn)生的焦耳熱．
（3）列車勻速行駛時(shí)所獲得的最大驅(qū)動(dòng)力的大小，并在圖3中定性畫(huà)出驅(qū)動(dòng)力功率隨時(shí)間變化在

2d

v1-v2

時(shí)間內(nèi)的關(guān)系圖線．

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我國(guó)計(jì)劃于2007年9月發(fā)射月球探測(cè)衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”。若“嫦娥一號(hào)”在距月球表面高為2R的軌道上以速率v繞月球勻速率飛行，月球半徑為R，欲使其降到月球表面附近繞月球勻速率飛行，則

A．應(yīng)使其減速

B．應(yīng)使其加速

C．在新軌道上的運(yùn)行速度為

D．在新軌道上的運(yùn)行速率為

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