如圖，兩根足夠長的平行光滑導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，兩平行傾斜絕緣軌道固定在斜面上，水平導(dǎo)軌與傾斜軌道在傾斜軌道的底部bc處平滑連接，軌道間距為L=1m,傾斜軌道的傾角為θ=37°。在水平導(dǎo)軌的右側(cè)abcd區(qū)域內(nèi)存在方向向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)有多根長度也為L=1m的相同金屬棒先后依次從傾斜軌道上高為h=154m的MN處由靜止釋放（釋放前不與導(dǎo)軌接觸），前一根金屬棒剛好離開磁場時釋放后一根金屬棒，發(fā)現(xiàn)第1根金屬棒穿越磁場區(qū)域的時間為t=1s。已知每根金屬棒的質(zhì)量為m=2kg,電阻為R=2Ω，ad∥bc∥MN且與軌道垂直，不計水平導(dǎo)軌的電阻，金屬棒與水平導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6。求：
（1）磁場區(qū)域的長度sab；
（2）第2根金屬棒剛進(jìn)入磁場時的加速度大?。?br />（3）第6根金屬棒剛出磁場時，第4、5兩根金屬棒的速度大小之比；
（4）第n根金屬棒在磁場中運動的過程，第1根金屬棒上產(chǎn)生的熱量。
h
=
15
4
m
【考點】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)過程中的動力學(xué)類問題；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(dá)式．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/9/1 0:0:9組卷：134引用：3難度：0.2
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(nèi)存在與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)體棒長為L（L＞2R），其單位長度電阻值為r。圖（a）中導(dǎo)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(dǎo)體棒與圓環(huán)相切于O2點，t=0時刻起，以O(shè)2點為軸從圖示位置起在水平面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)過180°，角速度為ω；導(dǎo)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(dǎo)體棒掃過整個環(huán)面過程中流過導(dǎo)體棒的電流變化情況；
（2）求圖（b）中導(dǎo)體棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E與時間t的關(guān)系式；
（3）若圖（a）、圖（b）中導(dǎo)體棒掃過整個環(huán)面所用時間相同，試比較兩種情況中導(dǎo)體棒運動到虛線（圓環(huán)上直徑位置）處，流過兩導(dǎo)體棒的感應(yīng)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?qū)挼木匦蝿驈?qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)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(zhì)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(jìn)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(jìn)入磁場前已經(jīng)勻速運動，g=10m/s2。當(dāng)線框剛?cè)窟M(jìn)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(nèi)存在沿水平方向的勻強(qiáng)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(jìn)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(guān)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