如圖甲所示，絕緣水平面上固定著兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌PQ、MN，相距為L(zhǎng)=0.5m,ef右側(cè)導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小如圖乙變，開(kāi)始ab棒和cd棒鎖定在導(dǎo)軌如圖甲位置，ab棒和cd棒平行，ab棒離水平面高度為h=0.2m,cd棒與ef時(shí)之間的距離也為L(zhǎng)，ab棒的質(zhì)量為m1=0.2kg,有效電阻R1=0.05Ω，cd棒的質(zhì)量為m2=0.1kg有效電阻為R2=0.15Ω（設(shè)a、b棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程始終與導(dǎo)軌垂直，兩棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)），在1s末解除對(duì)ab棒和cd棒的鎖定。問(wèn)：
（1）0～1s時(shí)間段通過(guò)cd棒的電流大小與方向；
（2）ab進(jìn)入磁場(chǎng)后兩棒的速度和加速度如何變化？
（3）求從解除鎖定到最終穩(wěn)定狀態(tài)，ab棒產(chǎn)生的熱量為多少？
（4）ab棒和cd棒速度相同時(shí)，它們之間的距離為多大？（保留兩位有效數(shù)字）
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)中的其他圖像問(wèn)題；電磁感應(yīng)過(guò)程中的電路類(lèi)問(wèn)題；電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類(lèi)問(wèn)題；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)；法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式．
【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：270引用：1難度：0.1
相似題
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1．如圖（a）所示，間距為L(zhǎng)、電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt的大小隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖（b）所示。t=0時(shí)刻在軌道上端的金屬細(xì)棒ab從如圖位置由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑，同時(shí)下端的另一金屬細(xì)棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導(dǎo)軌上由靜止釋放。在ab棒運(yùn)動(dòng)到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF處之前，cd棒始終靜止不動(dòng)，兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好。已知ab棒和cd棒的質(zhì)量均為m、電阻均為R，區(qū)域Ⅱ沿斜面的長(zhǎng)度為2L，在t=tx時(shí)刻（tx未知）ab棒恰進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，重力加速度為g。求：
（1）通過(guò)cd棒電流的方向和區(qū)域I內(nèi)磁場(chǎng)的方向；
（2）當(dāng)ab棒在區(qū)域Ⅱ內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒消耗的電功率和熱量；
（3）ab棒開(kāi)始下滑至EF的過(guò)程中流過(guò)導(dǎo)體棒cd的電量。發(fā)布：2024/9/1 0:0:9組卷：192引用：9難度：0.3 -
2．如圖甲所示，abcd是匝數(shù)為100匝、邊長(zhǎng)為10cm、總電阻為0.2Ω的正方形閉合導(dǎo)線圈，放在與線圈平面垂直的圖示勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，則：
（1）求t=1s時(shí)電流大小和方向；
（2）作出0-6s內(nèi)電流隨時(shí)間變化的圖像，并標(biāo)出必要的數(shù)據(jù)（規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?br />（3）由定義求該電流的有效值。發(fā)布：2024/7/22 8:0:9組卷：18引用：2難度：0.5 -
3．如圖甲所示，100匝的線圈（圖中只畫(huà)了2匝）兩端A、B與一個(gè)R=40Ω的電阻相連。線圈內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，穿過(guò)線圈的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化。已知線圈的電阻r=10Ω，則（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/19 6:0:1組卷：127引用：1難度：0.4
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