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菁優(yōu)網(wǎng)嫦娥五號成功實現(xiàn)月球著陸和返回,鼓舞人心。小明知道月球上沒有空氣,無法靠降落傘減速降落,于是設計了一種新型著陸裝置。如圖所示,該裝置由船艙、間距為l的平行導軌、產(chǎn)生垂直船艙導軌平面的磁感應強度大小為B的勻強磁場的磁體和“∧”型剛性線框組成,“∧”型線框ab邊可沿導軌滑動并接觸良好。船艙、導軌和磁體固定在一起,總質(zhì)量為m1。整個裝置豎直著陸到月球表面前瞬間的速度大小為v0,接觸月球表面后線框速度立即變?yōu)榱?。?jīng)過減速,在導軌下方緩沖彈簧接觸月球表面前船艙已可視為勻速。已知船艙電阻為3r;“∧”型線框的質(zhì)量為m2,其7條邊的邊長均為l,電阻均為r;月球表面的重力加速度為
g
6
。整個運動過程中只有ab邊在磁場中,線框與月球表面絕緣,不計導軌電阻和摩擦阻力。
(1)求著陸裝置接觸到月球表面后瞬間線框ab邊產(chǎn)生的電動勢E0
(2)通過畫等效電路圖,求著陸裝置接觸到月球表面后瞬間流過“∧”型線框ab邊的電流I0;
(3)求船艙勻速運動時的速度大小v;
(4)同桌小張認為在磁場上方、兩導軌之間連接一個電容為C的電容器,在著陸減速過程中還可以回收部分能量,在其他條件均不變的情況下,求船艙勻速運動時的速度大小v′和此時電容器所帶電荷量q。

【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:193引用:4難度:0.4
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