如圖甲所示，在傾角為θ=30°的光滑斜面上，有一質量為m=1kg矩形金屬導體框ACDE，其中AC、DE長為L=2m,電阻均為R=0.5Ω；AE、CD足夠長且電阻不計，AC與斜面底邊平行。另外有一導體棒MN質量為M=10315kg，長為L=2m,電阻也為R=0.5Ω，平行于AC放置在導體框上，其上方有兩個垂直斜面的立柱阻擋，導體棒MN與導體框間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，在MN下方存在垂直斜面向上、磁感應強度B=1T的勻強磁場，MN上方（含MN處）存在沿斜面向上、大小也為B=1T的勻強磁場。t=0時刻在DE邊給導體框施加一個沿斜面向上的拉力F，導體框在向上運動過程中，測得導體棒MN兩端電壓隨時間變化關系如圖乙所示，經(jīng)過2s后撤去拉力，此過程中拉力做功W=302.7J。導體棒MN始終與導體框垂直且緊靠立柱。求：
（1）前2s內金屬導體框的加速度大??；
（2）前2s內拉力F與時間t的變化關系；
（3）在拉力作用這段時間內，棒MN產生的焦耳熱。
M
=
10
3
15
kg
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【解答】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：2引用：2難度：0.2
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1．如圖所示，電阻不計的光滑金屬導軌由直窄軌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，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始終與導軌垂直且接觸良好，棒長為L、質量為m、電阻為R。初始時b棒靜止于導軌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：336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，磁感應強度大小為B，邊長為h的正方形導體框由虛線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。已知導體框的質量為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，導體框在運動過程中不會發(fā)生轉動，則（ ?。?/h2>2gh2發(fā)布：2024/12/19 8:30:1組卷：346引用：2難度：0.4 -
3．某校物理學習興趣小組對英國偉大的物理學家法拉第幾十年如一日地研究電磁感應現(xiàn)象的精神十分欽佩，在學習電磁感應一章的內容后，設計了如圖甲所示的簡單裝置來研究電磁感應的相關知識，圖中光滑金屬導軌ab、ac成37°角固定放置在水平面上，在導軌上放置一根質量為m的金屬桿，與導軌交于M、N兩點，且MN間的距離為L0，導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，磁感應強度大小為B。在外力作用下，導體棒由MN處運動到虛線位置（導體棒和ac始終保持垂直），該過程中導體棒的速度的倒數(shù)隨位移變化的關系圖像如圖乙所示。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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