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當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年重慶市南開中學(xué)高二（上）期末物理試卷> 試題詳情

如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌由傾角為θ=37°的傾斜部分和水平兩段平滑連接而成，導(dǎo)軌頂部由電阻為r的導(dǎo)體連接。導(dǎo)軌上有兩處勻強磁場，磁感應(yīng)強度方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。在水平導(dǎo)軌無磁場區(qū)靜止放置金屬桿cd。金屬桿ab由靜止開始下滑，離開區(qū)域Ⅰ后在水平導(dǎo)軌與金屬桿cd相撞并粘合在一起。雙桿進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅱ后運動的距離x與速度v的關(guān)系式x=1.28-0.8v（m），最終雙桿停在區(qū)域Ⅱ中。已知金屬桿ab、cd質(zhì)量、電阻均相等。不計摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻及磁場邊界效應(yīng)，g=10m/s²，sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：
（1）若金屬桿ab勻速離開區(qū)域Ⅰ，且已知區(qū)域Ⅰ磁感應(yīng)強度B=1T，導(dǎo)軌間距為0.5m,金屬桿ab質(zhì)量為0.1kg,則離開區(qū)域Ⅰ時ab桿上的電流大小及方向；
（2）金屬桿ab進(jìn)入水平軌道時的速度大小。
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【考點】電磁感應(yīng)過程中的動力學(xué)類問題；導(dǎo)體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；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：2024/6/27 10:35:59組卷：97引用：1難度：0.4

相似題

1．如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef水平放置，在其左端連接傾角為θ=37°的光滑金屬導(dǎo)軌ge、hc,導(dǎo)軌間距均為L=1m,在水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌上，各放一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好．金屬桿a、b質(zhì)量均為M=0.1kg,電阻R_a=2Ω、R_b=3Ω，其余電阻不計．在水平導(dǎo)軌和斜面導(dǎo)軌區(qū)域分別有豎直向上和豎直向下的勻強磁場B₁、B₂，且B₁=B₂=0.5T．已知從t=0時刻起，桿a在外力F₁作用下由靜止開始水平向右運動，桿b在水平向右的外力F₂作用下始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，且F₂=0.75+0.2t（N）．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²）
（1）判斷桿a的電流方向并通過計算說明桿a的運動情況；
（2）從t=0時刻起，求1s內(nèi)通過桿b的電荷量；
（3）若從t=0時刻起，2s內(nèi)作用在桿a上的外力F₁做功為13.2J，則求這段時間內(nèi)桿b上產(chǎn)生的熱量．
發(fā)布：2024/8/30 4:0:9組卷：128引用：3難度：0.5
解析
2．如圖所示，一對平行的足夠長的光滑金屬水平導(dǎo)軌間距為l,與導(dǎo)軌垂直的水平虛線ab右側(cè)的整個空間充滿勻強磁場（圖中陰影部分），磁感應(yīng)強度的方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，大小為B。在ab左右距離均為l處金屬棒PQ和MN都垂直靜置于導(dǎo)軌上。在t=0s時，對棒PQ施加水平向右的恒力。已知棒PQ在t₁=t₀時刻進(jìn)入磁場，恰好做勻加速直線運動直到與棒MN相碰，回路的總電阻為R且保持不變。
（1）求兩棒第一次相碰的時刻t₂；
（2）若棒PQ的質(zhì)量是棒MN的一半，求棒PQ的質(zhì)量m₁。
發(fā)布：2024/8/1 8:0:9組卷：21引用：2難度：0.5
解析
3．如圖a所示，光滑水平直金屬軌道寬L=0.6m,左端連接定值電阻R，軌道電阻不計。軌道內(nèi)存在有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.5T。一根質(zhì)量m=0.4kg、不計電阻的金屬桿垂直軌道放置，在軌道上以初速度v₀進(jìn)入磁場向右運動，通過施加一個水平拉力F使金屬桿做加速度大小a=1m/s²的勻減速運動直至速度為零。若以F向右為正，金屬桿在磁場中運動的過程中F和金屬桿運動速度v的關(guān)系如圖b所示：
（1）求當(dāng)v=1m/s時金屬桿所受安培力F_A的大小；
（2）求定值電阻R的大小；
（3）若金屬桿以v₀=2m/s進(jìn)入磁場，恰好運動到磁場右邊界時速度為0，試討論若金屬桿以v₀＜2m/s的不同數(shù)值進(jìn)入磁場，金屬桿從進(jìn)入磁場到速度為零的過程中，拉力F的大小和方向變化情況。
發(fā)布：2024/8/28 5:0:8組卷：28引用：1難度：0.5
解析

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