如圖所示，PMN和P'M'N'是兩條足夠長、相距為L的平行金屬導(dǎo)軌，MM'左側(cè)圓弧軌道表面光滑，右側(cè)水平軌道表面粗糙，并且MM'右側(cè)空間存在一豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。在左側(cè)圓弧軌道上高為h處垂直導(dǎo)軌放置一導(dǎo)體棒AB，在右側(cè)水平軌道上距AB棒足夠遠的地方，垂直導(dǎo)軌放置另一導(dǎo)體棒CD。已知AB棒和CD棒的長均為L，電阻均為R，質(zhì)量分別為m和2m,AB棒與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，圓弧軌道與水平軌道平滑連接且電阻不計?，F(xiàn)將AB棒由靜止釋放，讓其沿軌道下滑并進入磁場區(qū)域，最終運動到距MM'為d處停下，此過程中CD棒因摩擦一直處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度為g,求：
（1）AB棒剛進入磁場時AB棒兩端的電壓大?。?br />（2）整個過程中AB棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）若水平軌道也光滑，則從AB棒開始運動到最終處于穩(wěn)定狀態(tài)的過程中，通過AB棒的電荷量q為多少？
【考點】電磁感應(yīng)過程中的能量類問題；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達式；導(dǎo)體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；電磁感應(yīng)過程中的電路類問題．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/7/3 8:0:9組卷：75引用：2難度：0.5
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1．如圖所示，電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌由直窄軌AB、CD以及直寬軌EF、GH組合而成，窄軌和寬軌均處于同一水平面內(nèi)，AB、CD等長且與EF、GH均相互平行，BE、GD等長、共線，且均與AB垂直，窄軌間距為，寬軌間距為L。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。由同種材料制成的相同金屬直棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，棒長為L、質(zhì)量為m、電阻為R。初始時b棒靜止于導(dǎo)軌EF段某位置，a棒從AB段某位置以初速度v0向右運動，且a棒距窄軌右端足夠遠，寬軌EF、GH足夠長。下列判斷正確的是（ ?。?/h2>L2發(fā)布：2024/12/20 1:30:2組卷：337引用：3難度：0.3 -
2．如圖所示，兩水平虛線間存在垂直于紙面方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，邊長為h的正方形導(dǎo)體框由虛線1上方無初速度釋放，在釋放瞬間ab邊與虛線1平行且相距h。已知導(dǎo)體框的質(zhì)量為m,總電阻為r,重力加速度為g,cd邊與兩虛線重合時的速度大小均為v=，忽略空氣阻力，導(dǎo)體框在運動過程中不會發(fā)生轉(zhuǎn)動，則（ ?。?/h2>2gh2發(fā)布：2024/12/19 8:30:1組卷：346引用：2難度：0.4 -
3．某校物理學(xué)習(xí)興趣小組對英國偉大的物理學(xué)家法拉第幾十年如一日地研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的精神十分欽佩，在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)一章的內(nèi)容后，設(shè)計了如圖甲所示的簡單裝置來研究電磁感應(yīng)的相關(guān)知識，圖中光滑金屬導(dǎo)軌ab、ac成37°角固定放置在水平面上，在導(dǎo)軌上放置一根質(zhì)量為m的金屬桿，與導(dǎo)軌交于M、N兩點，且MN間的距離為L0，導(dǎo)軌和金屬桿是用同種材料制成的，單位長度的電阻均為R0。整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B。在外力作用下，導(dǎo)體棒由MN處運動到虛線位置（導(dǎo)體棒和ac始終保持垂直），該過程中導(dǎo)體棒的速度的倒數(shù)隨位移變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，在這個運動過程中（ ）
發(fā)布：2024/12/20 12:0:2組卷：78引用：1難度：0.4
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