如圖甲所示，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定，M、P之間接電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上。質(zhì)量為m=0.2kg的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的阻值為r?，F(xiàn)從靜止釋放桿ab,測(cè)得最大速度為vm，改變電阻箱的阻值R，得到vm與R的關(guān)系如圖乙所示。已知MN、PQ兩平行金屬軌道間距離為L(zhǎng)=1m,重力加速度g取10m/s2，軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。求：
（1）金屬桿ab運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受安培力的最大值；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和r的阻值；
（3）當(dāng)變阻箱R取4Ω，且金屬桿ab在下滑l=9.0m前速度已達(dá)最大，ab桿下滑9.0m的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的電路類(lèi)問(wèn)題；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；安培力的計(jì)算公式及簡(jiǎn)單應(yīng)用；電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類(lèi)問(wèn)題．
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：254引用：7難度：0.4
相似題
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1．如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬軌道通過(guò)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(chǎng)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(zhǎng)，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(dòng)過(guò)程中不會(huì)碰撞，也沒(méi)有跨過(guò)導(dǎo)線交叉處，下列說(shuō)法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/16 3:30:1組卷：100引用：2難度：0.5 -
2．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(chǎng)中，磁場(chǎng)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(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/17 3:0:1組卷：347引用：1難度：0.7 -
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(chǎng)，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(dòng)到與導(dǎo)軌ab垂直。轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)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(dòng)過(guò)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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