如圖所示，兩平行光滑軌道水平放置，間距為L(zhǎng)，左側(cè)是半徑為R的四分之一光滑圓軌道，水平軌道與圓軌道末端相切。區(qū)域Ⅰ（虛線(xiàn)MN、M′N(xiāo)′之間）有垂直軌道平面向上的磁場(chǎng)、區(qū)域Ⅱ（PQ右側(cè)）有垂直于軌道平面向下的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，區(qū)域Ⅱ部分足夠長(zhǎng)，軌道兩端均有導(dǎo)線(xiàn)連接。區(qū)域Ⅰ、Ⅱ之間軌道為絕緣材質(zhì)且足夠長(zhǎng)，其余部分均為金屬導(dǎo)軌。導(dǎo)體棒a質(zhì)量為4m,電阻為
r
4
，導(dǎo)體棒b質(zhì)量未知，電阻為
r
2
，導(dǎo)體棒c質(zhì)
量為m,電阻為r,其它電阻不計(jì)。初始時(shí)，導(dǎo)體棒a在圓軌道頂端由靜止釋放，離開(kāi)區(qū)域Ⅰ的速度為進(jìn)入時(shí)速度的一半，導(dǎo)體棒b、c在M′N(xiāo)′右側(cè)依次放置，重力加速度為g。

（1）求磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ的長(zhǎng)度；
（2）a離開(kāi)區(qū)域Ⅰ后與b碰撞，然后b與c碰撞，碰撞均為彈性碰撞。若c能獲得最大速度，則b的質(zhì)量是多少？
（3）若滿(mǎn)足（2）的條件，導(dǎo)體棒最終均停在區(qū)域Ⅱ，則a、c間距離是多少？

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：352引用：1難度：0.1

相似題

1．如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向一個(gè)垂斜面向上，另一個(gè)垂直斜面向下，寬度均為L(zhǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線(xiàn)框以速度v剛進(jìn)入上邊磁場(chǎng)時(shí)，恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab到達(dá)gg′與ff′中點(diǎn)時(shí)又恰勻速，已知重力加速度為g,則（　?。?/h2>

A．當(dāng)ab邊剛越過(guò)ff′時(shí)線(xiàn)框的加速度大小為2gsinθ，方向沿斜面向上

B．當(dāng)ab邊剛越過(guò)ff′時(shí)線(xiàn)框的加速度大小為3gsinθ，方向沿斜面向下

C．線(xiàn)框從開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊到達(dá)gg'與ff′中點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的熱量為

mgLsinθ+

mv²

D．從ab越過(guò)ff′邊界到線(xiàn)框再做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間t=

mgsinθ

（

mv）

發(fā)布：2024/11/6 15:0:1組卷：517引用：4難度：0.4

A．金屬棒所受安培力的最大值與其重力大小相等

B．電流方向沿棒由C指向A

C．在金屬棒加速下落的過(guò)程中，金屬棒減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為在電阻上產(chǎn)生的熱量

D．金屬棒達(dá)到穩(wěn)定速度后的下落過(guò)程中，金屬棒的機(jī)械能守恒

發(fā)布：2024/11/7 17:30:2組卷：164引用：4難度：0.6

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