如圖所示，兩條間距為L的光滑導軌A1C1D1E1和A2C2D2E2固定在水平地面上，其左側部分是一個弧形軌道，右側部分是半徑為R的半圓形軌道，圓弧最高點E1、E2處均固定有豎直擋柱，水平部分足夠長，其間的虛線區(qū)域內存在豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場?，F(xiàn)有兩根質量均為m、長度均為L、電阻均為R0的導體棒P和Q，導體棒Q置于磁場中處于靜止狀態(tài)，將導體棒P從弧形軌道某高度處由靜止釋放，結果導體棒Q恰好運動到半圓形軌道的最高點被擋柱碰撞后等速率反彈回來。已知在導體棒Q出磁場前兩導體棒的速度已相對穩(wěn)定，運動過程中兩導體棒始終與軌道垂直且接觸良好，未發(fā)生碰撞，重力加速度用g表示。求：
（1）導體棒Q第一次離開磁場的速度v1；
（2）求導體棒P進入磁場至P、Q兩棒相對穩(wěn)定，導體棒P、Q的相對位移Δx：
（3）若導體棒Q返回時導體棒P尚未離開磁場，試通過計算分析導體棒Q能否脫軌。
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：205引用：1難度：0.4
相似題
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1．半徑為R的金屬圓環(huán)水平固定，電阻忽略不計。圓環(huán)內存在與環(huán)面垂直的勻強磁場，磁感應強度為B。導體棒長為L（L＞2R），其單位長度電阻值為r。圖（a）中導體棒與圓環(huán)相切于O1點，t=0時刻起，從圖示位置以速度v勻速向右運動，棒始終與速度方向垂直。圖（b）中導體棒與圓環(huán)相切于O2點，t=0時刻起，以O2點為軸從圖示位置起在水平面內順時針勻速轉過180°，角速度為ω；導體棒掃過整個環(huán)面時與環(huán)接觸良好。
（1）分析說明圖（a）中導體棒掃過整個環(huán)面過程中流過導體棒的電流變化情況；
（2）求圖（b）中導體棒兩端產生的感應電動勢E與時間t的關系式；
（3）若圖（a）、圖（b）中導體棒掃過整個環(huán)面所用時間相同，試比較兩種情況中導體棒運動到虛線（圓環(huán)上直徑位置）處，流過兩導體棒的感應電流大小。發(fā)布：2024/12/30 1:0:6組卷：98引用：2難度：0.7 -
2．如圖甲所示，在水平面上有一豎直向下的足夠寬的矩形勻強磁場區(qū)域，磁感應強度B0=0.2T，區(qū)域長度L=3m,在緊靠磁場的左邊界處的水平面上放置一正方形線框，匝數(shù)n=10，邊長a=1m,線框電阻R=1Ω，質量m=1kg?，F(xiàn)在線框上作用一水平恒力F，使線框從靜止開始向右進入磁場中，已知恒力F的大小為10N，線框與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，整個線框完全進入磁場前已經勻速運動，g=10m/s2。當線框剛全部進入磁場開始計時，磁場即以如圖乙所示規(guī)律變化。下列說法正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/29 23:30:1組卷：145引用：3難度：0.5 -
3．如圖，空間某區(qū)域內存在沿水平方向的勻強磁場，一正方形閉合金屬線框自磁場上方某處釋放后穿過磁場，整個過程線框平面始終豎直，線框邊長小于磁場區(qū)域上下寬度。以線框剛進入磁場時為計時起點，下列描述線框所受安培力F隨時間t變化關系的圖中，不正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：231引用：3難度：0.7