如圖甲所示，兩條相距l(xiāng)=1m的水平粗糙導(dǎo)軌左端接一定值電阻。t=0s時，一質(zhì)量m=1kg、阻值r=0.5Ω的金屬桿，在水平外力的作用下由靜止開始向右運(yùn)動，5s末到達(dá)MN，MN右側(cè)為一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，方向垂直紙面向內(nèi)。當(dāng)金屬桿到達(dá)MN后，保持外力的功率不變，金屬桿進(jìn)入磁場，8s末開始做勻速直線運(yùn)動。整個過程金屬桿的v-t圖象如圖乙所示。若導(dǎo)軌電阻忽略不計，桿和導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，兩者之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度g=10m/s2。試計算：
（1）進(jìn)入磁場前，金屬桿所受的外力F；
（2）金屬桿到達(dá)磁場邊界MN時拉力的功率Pm；
（3）電阻的阻值R；
（4）說說0～8s內(nèi)功與能的轉(zhuǎn)化關(guān)系。若前8s金屬桿克服摩擦力做功127.5J，試求這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：463引用：5難度：0.5
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1．如圖，垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，上下邊界寬度為4d,邊長為d的正方形金屬框在豎直平面內(nèi)從磁場上邊界上方h處由靜止釋放，并穿過勻強(qiáng)磁場，金屬框上下邊始終保持與磁場邊界平行。已知金屬框下邊剛要離開磁場時的速度與它剛進(jìn)入磁場時速度相同，金屬框質(zhì)量為m、電阻為R，重力加速度為g,不計空氣阻力。求：
（1）金屬框剛進(jìn)入磁場時的加速度大??；
（2）金屬框離開磁場過程中產(chǎn)生的熱量。發(fā)布：2024/12/29 16:30:1組卷：146引用：3難度：0.5 -
2．如圖所示，固定于水平面內(nèi)的電阻不計的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L，質(zhì)量均為m、阻值均為R的金屬棒ab、cd垂直擱置于導(dǎo)軌上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上.某一時刻同時給ab、cd以平行于導(dǎo)軌的初速度v0、2v0，則兩棒從開始運(yùn)動至達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 15:30:2組卷：369引用：2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．空間分布兩個寬度分別為
和d1=98m、間距D=2.0m的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，兩磁場磁感應(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、邊長為0.5D、電阻R2=2.0Ω的正方形單匝線框的右邊緊靠區(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。某時刻閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒開始向右運(yùn)動。已知導(dǎo)體棒與線框、線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，不計一切摩擦和空氣阻力。求：d2=25m
（1）導(dǎo)體棒第一次離開區(qū)域Ⅰ時的速度大小v1；
（2）線框與導(dǎo)體棒從第1次碰撞至它們第2次碰撞過程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）線框與導(dǎo)體棒碰撞的次數(shù)n,以及導(dǎo)體棒在磁場區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動的總時間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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