如圖甲所示，MN和PQ是兩根互相平行、豎直放置足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌，其間距L=0.5m,垂直兩金屬導(dǎo)軌所在的豎直面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0=2T。ab是一根與導(dǎo)軌垂直且始終接觸良好的金屬桿，其電阻R=2Ω、質(zhì)量未知。開始時(shí)，將開關(guān)S斷開，讓桿ab從位置1由靜止開始自由下落，一段時(shí)間后，再將S閉合，桿ab繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到位置2。金屬桿從位置1運(yùn)動(dòng)到位置2的速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，重力加速度g取10m/s2，導(dǎo)軌電阻與空氣阻力均不計(jì)。求：
（1）位置1與位置2間的高度差和金屬桿的質(zhì)量；
（2）金屬桿從位置1運(yùn)動(dòng)到位置2，回路產(chǎn)生的焦耳熱和經(jīng)過金屬桿某一橫截面積的電量；
（3）若開始時(shí)，在金屬桿的中點(diǎn)給金屬桿施加一個(gè)豎直向上的恒力F=1N，讓金屬桿仍從位置1由靜止開始自由下落，一段時(shí)間后，再將S閉合，金屬桿也立即勻速并繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到位置2，則此過程金屬桿從位置1運(yùn)動(dòng)到位置2的時(shí)間為多少？
【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；安培力的概念；電磁感應(yīng)過程中的能量類問題；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：62引用：2難度：0.5
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1．圖甲是法拉第于1831年發(fā)明的人類歷史上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)——圓盤發(fā)電機(jī)．圖乙為其示意圖，銅盤安裝在水平的銅軸上，磁感線垂直穿過銅盤；兩塊銅片M、N分別與銅軸和銅盤邊緣接觸，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤，電阻R就有電流通過．則下列說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/18 20:30:2組卷：53引用：2難度：0.6 -
2．海浪機(jī)械能是未來可使用的綠色能源之一，利用海浪發(fā)電可加速地球上碳中和的實(shí)現(xiàn)．某科技小組設(shè)計(jì)的海浪發(fā)電裝置的俯視圖如圖所示，圓柱體磁芯和外殼之間有輻射狀磁場(chǎng)，它們可隨著海浪上下浮動(dòng)，磁芯和外殼之間的間隙中有固定的環(huán)形導(dǎo)電線圈，線圈的半徑為L，電阻為r,所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小始終為B，磁芯和外殼隨海浪上下浮動(dòng)的速度為v,v隨時(shí)間t的變化關(guān)系為，其中的T為海浪上下浮動(dòng)的周期．現(xiàn)使線圈與阻值為R的電阻形成回路，則該發(fā)電裝置在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的電能為（ ）v=v0sin2πTt發(fā)布：2024/12/20 16:0:2組卷：336引用：4難度：0.3 -
3．如圖所示運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體，其產(chǎn)生的感生電勢(shì)的方向，下列說法正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：1引用：0難度：0.5
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