如圖所示，間距為L(zhǎng)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角為θ的絕緣斜面上，導(dǎo)軌上端接有阻值為R的電阻，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為3R、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒ab垂直放在兩導(dǎo)軌上。整個(gè)裝置處于方向垂直斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。ab由靜止釋放后沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，下滑位移大小為x時(shí)到達(dá)cd位置并恰好開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)。ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻及一切摩擦均不計(jì)，重力加速度大小為g。
求：（1）ab棒勻速時(shí)的速度大?。?br />（2）從ab棒由靜止釋放到開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)整個(gè)過(guò)程通過(guò)電阻R的電荷量；
（3）從ab棒由靜止釋放到開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的熱量Q。
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類(lèi)問(wèn)題；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線(xiàn)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)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書(shū)面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：386引用：8難度：0.6
相似題
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1．如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的粗糙斜面與水平面成θ=37°固定放置，斜面上平行虛線(xiàn)aa′和bb′之間有垂直斜面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，間距為d=1m,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖乙所示?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.1kg,總電阻為R=10Ω，邊長(zhǎng)也為d=1m的正方形金屬線(xiàn)圈MNPQ，其初始位置有一半面積位于磁場(chǎng)中，在t=0時(shí)刻，線(xiàn)圈恰好能保持靜止，此后在t=0.25s時(shí)，線(xiàn)圈開(kāi)始沿斜面下滑，下滑過(guò)程中線(xiàn)圈MN邊始終與虛線(xiàn)aa′保持平行。已知線(xiàn)圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)前已經(jīng)開(kāi)始做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。求：（取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）前0.25s內(nèi)通過(guò)線(xiàn)圈某一截面的電量；
（2）線(xiàn)圈與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（3）線(xiàn)圈從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到通過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)的過(guò)程中，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱。發(fā)布：2024/12/29 17:0:1組卷：867引用：7難度：0.5 -
2．如圖，垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，上下邊界寬度為4d,邊長(zhǎng)為d的正方形金屬框在豎直平面內(nèi)從磁場(chǎng)上邊界上方h處由靜止釋放，并穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬框上下邊始終保持與磁場(chǎng)邊界平行。已知金屬框下邊剛要離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度與它剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度相同，金屬框質(zhì)量為m、電阻為R，重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。求：
（1）金屬框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大小；
（2）金屬框離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。發(fā)布：2024/12/29 16:30:1組卷：146引用：3難度：0.5 -
3．如圖所示，間距L=2.0m的平行金屬導(dǎo)軌放置在絕緣水平面上，導(dǎo)軌左端連接輸出電流I=0.5A的恒流源．空間分布兩個(gè)寬度分別為
和d1=98m、間距D=2.0m的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，兩磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=0.5T，方向均豎直向下。質(zhì)量m=0.5kg、電阻為R1的導(dǎo)體棒靜止于區(qū)域Ⅰ左邊界，質(zhì)量m=0.5kg、邊長(zhǎng)為0.5D、電阻R2=2.0Ω的正方形單匝線(xiàn)框的右邊緊靠區(qū)域Ⅱ左邊界；一豎直固定擋板與區(qū)域Ⅱ的右邊界距離為0.5D。某時(shí)刻閉合開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)體棒開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)。已知導(dǎo)體棒與線(xiàn)框、線(xiàn)框與豎直擋板之間均發(fā)生彈性碰撞，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸并且相互垂直，不計(jì)一切摩擦和空氣阻力。求：d2=25m
（1）導(dǎo)體棒第一次離開(kāi)區(qū)域Ⅰ時(shí)的速度大小v1；
（2）線(xiàn)框與導(dǎo)體棒從第1次碰撞至它們第2次碰撞過(guò)程中，線(xiàn)框產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）線(xiàn)框與導(dǎo)體棒碰撞的次數(shù)n,以及導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t總。
發(fā)布：2024/12/29 16:0:1組卷：151引用：4難度：0.1
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