磁悬浮知识产权

(1)当匀强磁场B 1和B 2向右移动时，金属框架相对于磁场向左移动，于是在金属框架abcd中产生逆时针方向的感应电流，同时金属框架随着匀强磁场向右移动，金属框架在安培力的作用下开始加速。当速度增加到5m/s时，金属框架相对于均匀磁场是静止的，所以金属框架会更晚。

(2)当金属框架始终受到1N的阻力时，设金属框架的最大速度为v 1，磁场固定，相当于金属丝框架以(v-v 1)的速度向左移动产生感应电动势。根据右手定则，ad侧和bc侧都产生感应电动势，相当于串联状态。线框中的总感应电动势为

E=2BL(v-v 1)？

感应电流为I = e r = 2bl (v-v1) r。

安培力对线框的合力为f = 2bil = 4b2l2 (v-v1) r。

根据线框的平衡条件:

F an =f

那么:4b2l2 (v-v1) r = f。

解决方法是v 1 = 4 b2l 2v-fr 4 b2l 2 = 1.9m/s。

(3)消耗的能量由两部分组成，一部分在abcd金属框架中转化为热能，另一部分是克服阻力做功，所以消耗的功率为

P=I 2 R+fv，

在解中代入，P=5W？

然后呢？要维持金属框架的最大速度，每秒需要5J的能量。

这些能量是由磁场提供的。

答:

(1)金属框架为什么会动？如果金属框架没有受到抵抗，就会处于匀速运动状态。

(2)当金属框架总是受到f=1N的阻力时，金属框架的最大速度为1.9m/s .

(3)当金属框架始终受到1N的阻力时，要维持金属框架的最大速度，需要每秒5J的能量，这个能量是由磁场提供的。