如圖所示，a、b是質(zhì)量均為m、長度均為L的導(dǎo)體棒，其中a棒有電阻，其阻值為R，b棒電阻不計(jì)。水平金屬軌道與斜面金屬軌道均光滑且足夠長，不計(jì)軌道的電阻。斜面金屬軌道與水平面的夾角為θ，且軌道之間的距離都為L。兩軌道所在平面都有垂直方向的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B，方向如圖所示。單刀雙擲開關(guān)可接“1”或者“2”，電容器的電容為C?，F(xiàn)將單刀雙擲開關(guān)接在“1”上，從靜止釋放b棒，運(yùn)動(dòng)過程中兩棒與軌道接觸良好。
（1）若a棒固定，求b棒最終穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的速度；
（2）若a棒固定，b棒達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)前加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,求b棒在t時(shí)間內(nèi)的位移；
（3）若a棒不固定，試在圖中定性畫出兩個(gè)金屬棒的速率隨時(shí)間變化圖像；
（4）若把單刀雙擲開關(guān)接在“2”上，然后靜止釋放導(dǎo)體棒b并開始計(jì)時(shí)，若電容器不會(huì)被擊穿，求b棒的速度大小關(guān)于時(shí)間t的表達(dá)式。
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的動(dòng)力學(xué)類問題；含容電路的動(dòng)態(tài)分析；導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)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(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/30 8:0:9組卷：62引用：2難度：0.4
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1．如圖所示，水平放置的平行光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN在磁場力作用下向左運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 14:0:1組卷：233引用：14難度：0.5 -
2．電磁軌道炮是利用磁場對(duì)通電導(dǎo)體的作用使炮彈加速的，其簡化原理示意圖如圖丙所示。假設(shè)圖中直流電源電動(dòng)勢為E=45V（內(nèi)阻不計(jì)），電容器的電容為C=22F。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l=1m,電阻不計(jì)。炮彈可視為一質(zhì)量為m=2kg,電阻為R=5Ω的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸。導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T的勻強(qiáng)磁場。接通電路后MN開始向右加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后回路中電流為零，MN達(dá)到最大速度，之后離開導(dǎo)軌。求：
（1）直流電源的a端是正極還是負(fù)極？
（2）若用導(dǎo)線將1、2連接讓直流電源供電，MN離開導(dǎo)軌時(shí)的最大速度的大??；
（3）若開關(guān)先接1，使電容器完全充電；然后將開關(guān)接至2，MN離開導(dǎo)軌時(shí)的最大速度的大小。
發(fā)布：2024/12/29 15:0:2組卷：129引用：3難度：0.4 -
3．如圖甲所示，輕質(zhì)絕緣細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.8kg、邊長為L=1m、匝數(shù)n=20、總電阻R=1Ω的正方形線圈．在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著垂直紙面向外的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示（g=10m/s2）．則下列判斷正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/17 3:30:1組卷：235引用：4難度：0.7