(1)t=0时刻,实验车的速度为零,线框相对于磁场的速度大小为v0,线框中产生的感应电动势为E=2BLv0、
感应电流为I=
E R
金属框受到的磁场力的大小为F0=2BIL
联立得,F0=
4B2L2v0
R
代入解得,F0=1N
根据楞次定律判断得知,磁场力阻碍相对运动,则磁场力方向水平向右.
(2)实验车的最大速率为vm时相对磁场的切割速率为v0-vm,则此时线框所受的磁场力大小为F=
4B2L2(v0?vm) R
此时线框所受的磁场力与阻力平衡,由平衡条件得:F=f1,
联立解得,vm=8.0 m/s
(3)设A与P挂接后达到的最大速度为vm′,则有
=f2,4B2L2(v0?vm′) R
代入解得,vm′=5m/s
对于撤去驱动磁场,两车滑行过程,根据动能定理得
-f2s=0-
?m1 2
v
解得,s=100m
答:(1)t=0时刻,实验车的速度为零,求此时金属框受到的磁场力的大小是1N,方向水平向右;
(2)已知磁悬浮状态下,实验车运动时受到的阻力恒为f1=0.20N,实验车的最大速率vm是8m/s;
(3)撤去驱动磁场后A和P还能滑行100m.