(2011?怀柔区模拟)随着越来越高的摩天大楼在世界各地的落成,而今普遍使用的钢索悬挂式电梯已经不适应现代生活的需求.这是因为钢索的长度随着楼层的增高而相应增加,这些钢索会由于承受不了自身的重力,还没有挂电梯就会被拉断.为此,科学技术人员开发一种利用磁力的电梯,用磁动力来解决这个问题.如图所示是磁动力电梯示意图,即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道,轨道间有垂直轨道平面交替排列的匀强磁场B
1和B
2,B
1=B
2=1.0T,B
1和B
2的方向相反,两磁场始终竖直向上作匀速运动.电梯轿厢固定在如图所示的金属框abcd内(电梯轿厢在图中未画出),并且与之绝缘.已知电梯载人时的总质量为4.75×10
3kg,所受阻力f=500N,金属框垂直轨道的边长L
cd=2.0m,两磁场的宽度均与金属框的边长L
ad相同,金属框整个回路的电阻R=9.0×10
-4Ω,g取10m/s
2.假如设计要求电梯以v
1=10m/s的速度匀速上升,求:
(1)金属框中感应电流的大小及图示时刻感应电流的方向;
(2)磁场向上运动速度v
0的大小;
(3)该磁动力电梯以速度v
1向上匀速运动时,提升轿厢的效率.