如圖1所示，兩條平行光滑水平導軌間距為L，左側彎成豎直面內(nèi)的四分之一圓弧，其半徑也為L，右側折成傾斜導軌，其傾角θ=45°。導軌水平部分有豎直向上的勻強磁場，以導體桿ab釋放開始計時，磁感應強度B隨時間t變化規(guī)律如圖2所示。導體棒ab固定在圓弧導軌最高點，cd固定在水平導軌上，與圓弧底端相距為2L，導體棒ab、cd長均為L、電阻均為R，質量分別為m和2m?，F(xiàn)從靜止釋放導體棒ab,當ab到達圓弧底端時立即釋放導體棒cd。已知L=5m,R=5Ω，m=1kg,B0=2T，水平導軌長度足夠兩導體棒在磁場中達穩(wěn)定狀態(tài)，且兩棒在水平導軌上不會相撞，不計導軌電阻和空氣阻力，取g=10m/s2。求：
（1）導體棒ab在圓弧導軌上運動的過程中，導體棒cd中產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（2）兩棒在水平導軌上運動過程中通過導體棒截面的電荷量q；
（3）若傾斜導軌足夠長，且導體棒落在傾斜導軌上立即被鎖定，求導體棒ab、cd最終靜止時的水平間距d。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/7/31 8:0:9組卷：150引用：3難度：0.2
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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(nèi)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(chǎn)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(jīng)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（ ）
發(fā)布：2024/12/29 23:30:1組卷：144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
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