如圖甲所示為某探究小組設(shè)計(jì)的玩具小車電磁驅(qū)動系統(tǒng)的示意圖，ABCD是固定在小車下方的單面矩形金屬線框，其阻值r=2Ω、長度d=0.3m、寬度L=0.2m,用兩條不計(jì)電阻的導(dǎo)線與智能輸出系統(tǒng)相接，智能輸出系統(tǒng)可改變流入線框的電流大小和方向，保證小車加速階段安培力始終向前。如圖乙所示，小車沿水平直軌道運(yùn)動，軌道上依次間隔分布著方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=4T的勻強(qiáng)磁場，磁場寬度L=0.2m、長度及磁場間的距離均為d。小車與附件整體質(zhì)量m=4kg,智能輸出系統(tǒng)提供的功率P=58W，運(yùn)動過程中小車受到的摩擦阻力大小恒為4N。
（1）求小車達(dá)到最大速度時(shí)線框內(nèi)的電流；
（2）求小車的最大運(yùn)行速度大小vm；
（3）若小車速度達(dá)到vm時(shí)，智能輸出系統(tǒng)立即切換電路后停止工作，此時(shí)整個(gè)智能輸出系統(tǒng)相當(dāng)于導(dǎo)線，經(jīng)時(shí)間t=1.9s后小車的速度減為0，求t時(shí)間內(nèi)小車的位移大小；
（4）求第（3）問小車減速過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的電路類問題；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(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：42引用：2難度：0.6
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1．如圖所示，兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l,導(dǎo)軌之間接有電阻R，阻值為r的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持接觸良好，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)使金屬棒ab以速度v在磁場中勻速運(yùn)動，下列說法正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/17 3:0:1組卷：344引用：1難度：0.7 -
2．如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬軌道通過絕緣導(dǎo)線交叉相連，間距相同，軌道處于水平面內(nèi)，分別處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，在兩根軌道上垂直軌道靜止放置三根相同的金屬棒。已知三根金屬棒接入電路的電阻均為R、質(zhì)量均為m,導(dǎo)軌間距為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，不計(jì)軌道的電阻及金屬棒之間的作用力，金屬棒運(yùn)動過程中不會碰撞，也沒有跨過導(dǎo)線交叉處，下列說法正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/16 3:30:1組卷：100引用：2難度：0.5 -
3．如圖所示，abcd為水平放置的平行“
”形光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為l,bc間電阻為R，其它部分電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。金屬桿放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌的接觸點(diǎn)為M、N。并與導(dǎo)軌成θ角，金屬桿以ω的角速度繞N點(diǎn)由圖示位置逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動到與導(dǎo)軌ab垂直。轉(zhuǎn)動過程中金屬桿與導(dǎo)軌始終接觸良好，金屬桿電阻忽略不計(jì)，則在金屬桿轉(zhuǎn)動過程中（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/19 11:30:1組卷：372引用：3難度：0.5
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