如圖甲，abcd和a′b′c′d′為在同一水平面內(nèi)的固定光滑平行金屬導(dǎo)軌，ab段和a′b′段間距為2L，cd段和c′d′段間距為L(zhǎng)、整個(gè)導(dǎo)軌處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，bcc′b′左側(cè)導(dǎo)軌間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，bcc′b′右側(cè)導(dǎo)軌間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按圖乙規(guī)律變化，圖中t0為已知量，兩根相同金屬桿M、N分別垂直兩側(cè)導(dǎo)軌放置，N桿與cc′之間恰好圍成一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形，M桿中點(diǎn)用一不可伸長(zhǎng)絕緣細(xì)線通過(guò)輕質(zhì)定滑輪與一重物相連，重物離地面的高度為L(zhǎng)，細(xì)繩處于伸直狀態(tài)且與M桿垂直，t=0時(shí)刻釋放重物，同時(shí)在N桿中點(diǎn)處施加一水平拉力，使兩桿在0～t0時(shí)間內(nèi)均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知M、N桿和重物的質(zhì)量都為m,不計(jì)導(dǎo)軌電阻，重力加速度為g。
（1）求0～t0時(shí)間內(nèi)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；
（2）求0～t0時(shí)間內(nèi)，施加在N桿上的拉力F隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系式；
（3）從t0時(shí)刻開始，保持拉力F不變，若重物下落的過(guò)程中，回路產(chǎn)生的總熱量為Q，求重物落地時(shí)N桿的速度大小v。
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)類問(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)．
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：305引用：4難度：0.4
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（ ）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??；
（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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