如圖，平行金屬導(dǎo)軌MM'、NN'和平行金屬導(dǎo)軌PQR、P'Q'R'固定在水平臺面上，平行金屬導(dǎo)軌間距均為L=1m,M'N'與PP′高度差為h1=0.6m。導(dǎo)軌MM、NN'左端接有R=3.0Ω的電阻，導(dǎo)軌平直部分存在寬度為d、磁感應(yīng)強度B1=2T方向豎直向上的勻強磁場；導(dǎo)軌PQR與P′Q′R′，其中PQ與P'Q'是圓心角為60°、半徑為r=0.9m的圓弧形導(dǎo)軌，QR與Q'R'是水平長直導(dǎo)軌。QQ'右側(cè)存在磁感應(yīng)強度B2=4T方向豎直向上的勻強磁場，導(dǎo)體棒a質(zhì)量m1=0.2kg,接在電路中的電阻R1=2.0Ω；導(dǎo)體棒b質(zhì)量m2=0.3kg,接在電路中的電阻R2=6.0Ω。導(dǎo)體棒a從距離導(dǎo)軌MM'、NN平直部分h=1.25m處靜止釋放，恰能無碰撞地從PP'滑入右側(cè)平行導(dǎo)軌，且始終沒有與棒b相碰。重力加速度g=10m/s2，不計導(dǎo)軌電阻、一切摩擦及空氣阻力。求：
（1）導(dǎo)體棒a剛進入磁場B1時的速度大小以及此時電阻R的電流大小和方向；
（2）導(dǎo)體棒b的最大加速度；
（3）d的大?。?br />（4）導(dǎo)體棒a、b在平行金屬導(dǎo)軌PQR、P'Q'R'中產(chǎn)生的總焦耳熱（導(dǎo)軌足夠長）。
【考點】電磁感應(yīng)過程中的能量類問題；電磁感應(yīng)過程中的動力學(xué)類問題；導(dǎo)體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達式．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/5/12 8:0:9組卷：70引用：3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（ ）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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