如圖所示，兩根足夠長平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上，頂部接有一阻值R=3Ω的定值電阻，下端開口，軌道間距L=1m.整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向上．質(zhì)量m=1kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，ab在導(dǎo)軌之間的電阻r=1Ω，電路中其余電阻不計．金屬棒ab由靜止釋放后沿導(dǎo)軌運動時始終垂直于導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好．已知金屬棒ab與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.5，不計空氣阻力影響．sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s²．求：
（1）金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運動的最大速度v_m；
（2）金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運動過程中，電阻R上的最大電功率P_R；
（3）若從金屬棒ab開始運動至達到最大速度過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱總共為1.5J，求流過電阻R的總電荷量q.

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：211引用：4難度：0.3

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2．如圖，平行金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分組成，傾斜部分是兩個豎直放置的四分之一光滑圓弧導(dǎo)軌，圓弧半徑為0.4m.水平部分是兩段均足夠長但不等寬的光滑導(dǎo)軌，且CC'=3AA'=1.2m,水平導(dǎo)軌與圓弧導(dǎo)軌在AA′處平滑連接。整個裝置處于范圍足夠大、方向豎直向上的勻強磁場中，磁場區(qū)域遠大于導(dǎo)軌面積，磁感應(yīng)強度B=10T，兩根完全相同的導(dǎo)體棒MN、PQ的質(zhì)量均為0.6kg,長度為1.2m,電阻均為3.0Ω。若PQ固定，現(xiàn)給導(dǎo)體棒MN一個大小為2m/s、豎直向下的初速度，同時對其施如外力F，使其恰好沿圓弧導(dǎo)軌從最高點勻速率下滑，導(dǎo)體棒剛到達AA′瞬間，撤去外力F的作用，不計導(dǎo)軌電阻，導(dǎo)體棒MN、PQ與導(dǎo)軌一直接觸良好。重力加速度g=10m/s²，π取3，下列判斷正確的是（　?。?br />

A．導(dǎo)體棒MN從圓弧導(dǎo)軌最高點下滑到AA′的過程中，外力F對MN做的功為2.4J

B．導(dǎo)體棒MN從圓弧導(dǎo)軌最高點下滑到AA′的過程中，MN上產(chǎn)生的焦耳熱為0.6J

C．導(dǎo)體棒MN從圓弧導(dǎo)軌最高點下滑到AA′時，MN兩端點的電壓為6V

D．若MN到達AA′位置時釋放PQ，此時到兩棒運動穩(wěn)定時通過回路的電荷量為0.03C

發(fā)布：2024/11/5 11:30:2組卷：179引用：1難度：0.3

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