如圖a所示，光滑水平直金屬軌道寬L=0.6m,左端連接定值電阻R，軌道電阻不計(jì)。軌道內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。一根質(zhì)量m=0.4kg、不計(jì)電阻的金屬桿垂直軌道放置，在軌道上以初速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)向右運(yùn)動(dòng)，通過(guò)施加一個(gè)水平拉力F使金屬桿做加速度大小a=1m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)直至速度為零。若以F向右為正，金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中F和金屬桿運(yùn)動(dòng)速度v的關(guān)系如圖b所示：
（1）求當(dāng)v=1m/s時(shí)金屬桿所受安培力FA的大??；
（2）求定值電阻R的大小；
（3）若金屬桿以v0=2m/s進(jìn)入磁場(chǎng)，恰好運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)右邊界時(shí)速度為0，試討論若金屬桿以v0＜2m/s的不同數(shù)值進(jìn)入磁場(chǎng)，金屬桿從進(jìn)入磁場(chǎng)到速度為零的過(guò)程中，拉力F的大小和方向變化情況。
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)類(lèi)問(wèn)題；導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式．
【答案】（1）當(dāng)v=1m/s時(shí)金屬桿所受安培力FA的大小為0.4N；
（2）定值電阻R的大小為0.225Ω；
（3）當(dāng)1m/s＜v0≤2 m/s時(shí)，F(xiàn)先向右不斷減小為零，然后向左不斷增大；當(dāng)v0≤1 m/s時(shí)，F(xiàn)不斷增大，方向始終向左。
（2）定值電阻R的大小為0.225Ω；
（3）當(dāng)1m/s＜v0≤2 m/s時(shí)，F(xiàn)先向右不斷減小為零，然后向左不斷增大；當(dāng)v0≤1 m/s時(shí)，F(xiàn)不斷增大，方向始終向左。
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/8/28 5:0:8組卷：28引用：1難度：0.5
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1．如圖所示，水平放置的平行光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN在磁場(chǎng)力作用下向左運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 14:0:1組卷：237引用：14難度：0.5 -
2．電磁軌道炮是利用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用使炮彈加速的，其簡(jiǎn)化原理示意圖如圖丙所示。假設(shè)圖中直流電源電動(dòng)勢(shì)為E=45V（內(nèi)阻不計(jì)），電容器的電容為C=22F。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l=1m,電阻不計(jì)。炮彈可視為一質(zhì)量為m=2kg,電阻為R=5Ω的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸。導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。接通電路后MN開(kāi)始向右加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后回路中電流為零，MN達(dá)到最大速度，之后離開(kāi)導(dǎo)軌。求：
（1）直流電源的a端是正極還是負(fù)極？
（2）若用導(dǎo)線將1、2連接讓直流電源供電，MN離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的最大速度的大?。?br />（3）若開(kāi)關(guān)先接1，使電容器完全充電；然后將開(kāi)關(guān)接至2，MN離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的最大速度的大小。
發(fā)布：2024/12/29 15:0:2組卷：141引用：3難度：0.4 -
3．如圖甲所示，輕質(zhì)絕緣細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.8kg、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m、匝數(shù)n=20、總電阻R=1Ω的正方形線圈．在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著垂直紙面向外的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示（g=10m/s2）．則下列判斷正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/17 3:30:1組卷：240引用：4難度：0.7
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