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随着航空领域的发展,实现火箭回收利用,成为了各国都在重点突破的技术。其中有一技术难题是回收时如何减缓对地的碰撞,为此设计师在返回火箭的底盘安装了电磁缓冲装置。该装置的主要部件有两部分:①缓冲滑块,由高强绝缘材料制成,其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd;②火箭主体,包括绝缘光滑缓冲轨道和超导MN、PQ线圈(图中未画出),超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面时,滑块立即停止运动,此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用,火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度,从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时,火箭主体的速度大小为v0,经过时间t火箭着陆,速度恰好为零;线圈abcd的电阻为R,其余电阻忽略不计;ab边长为l,火箭主体质量为m,匀强磁场的磁感应强度大小为B,重力加速度为g,一切摩擦阻力不计,求:
(1)缓冲滑块刚停止运动时,火箭主体的加速度大小;
(2)火箭主体的速度从v0减到零的过程中系统产生的电能。

【答案】(1)缓冲滑块刚停止运动时,火箭主体的加速度大小为
B
2
l
2
v
0
m
R
-
g

(2)系统产生的电能为
m
2
g
R
v
0
+
gt
B
2
l
2
+
1
2
m
v
2
0
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:68引用:2难度:0.5
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