如圖所示的裝置為了探究導(dǎo)體棒在有磁場(chǎng)存在的斜面上的運(yùn)動(dòng)情況，MN、M'N'是兩條相距為L(zhǎng)=0.5m的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌，放置在傾角均為θ=30°的對(duì)稱斜面上，兩導(dǎo)軌平滑連接，連接處水平，兩導(dǎo)軌右側(cè)接有阻值為R=0.8Ω的固定電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于大小為B=1T，方向垂直于左邊斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為m=0.1kg,電阻為r=0.2Ω的導(dǎo)體棒Ⅰ從左側(cè)導(dǎo)軌足夠高處自由釋放，運(yùn)動(dòng)到底端時(shí)與放置在導(dǎo)軌底部的質(zhì)量也為m=0.1kg的絕緣棒Ⅱ發(fā)生完全彈性碰撞（等質(zhì)量的物體發(fā)生完全彈性碰撞時(shí)，交換速度）。若不計(jì)棒與導(dǎo)軌間的摩擦阻力，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中棒Ⅰ和棒Ⅱ與軌道接觸良好且始終與軌道垂直，求：
（1）第一次碰撞后，棒Ⅱ沿右側(cè)斜面上滑的最大高度h；
（2）第二次碰撞后，棒Ⅰ沿左側(cè)斜面上滑的最大距離為0.25m,該過(guò)程的時(shí)間；
（3）若從釋放棒Ⅰ到系統(tǒng)狀態(tài)不再發(fā)生變化的整個(gè)過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生的熱量為Q=0.64J，棒I釋放點(diǎn)的高度H。
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)類問(wèn)題；動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類問(wèn)題．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：264引用：3難度：0.5
相似題
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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：233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離開導(dǎo)軌時(shí)的最大速度的大小；
（3）若開關(guān)先接1，使電容器完全充電；然后將開關(guān)接至2，MN離開導(dǎo)軌時(shí)的最大速度的大小。
發(fā)布：2024/12/29 15:0:2組卷：128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：235引用：4難度：0.7
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