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菁優(yōu)網(wǎng)如圖1所示,足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,寬度為L,一端連接阻值為R的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電阻為r的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,其長度恰好等于導(dǎo)軌間距,與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng),速度大小為v。導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)。
(1)通過公式推導(dǎo)證明:導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動(dòng)Δt時(shí)間內(nèi),拉力做的功W等于電路獲得的電能W;
(2)若要使回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,在導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的過程中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)隨時(shí)間t變化。設(shè)t=0時(shí)刻磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,請(qǐng)?jiān)趫D2中作出相應(yīng)的B-t圖像,并通過推導(dǎo)說明作圖依據(jù)。
(3)從微觀角度看,導(dǎo)體棒MN中的自由電荷會(huì)同時(shí)參與沿導(dǎo)體棒方向和垂直導(dǎo)體棒方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),由此會(huì)受到兩個(gè)相應(yīng)的洛倫茲力,請(qǐng)?jiān)趫D3中畫出兩個(gè)洛倫茲力的受力示意圖,并通過計(jì)算證明:導(dǎo)體棒中一個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力做的總功為零。(為了方便,可認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正電荷,解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量,要在解題時(shí)做必要的說明)

【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:120引用:1難度:0.4
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    發(fā)布:2024/12/17 3:0:1組卷:345引用:1難度:0.7
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    發(fā)布:2024/12/16 3:30:1組卷:100引用:2難度:0.5
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    發(fā)布:2024/12/19 11:30:1組卷:372引用:3難度:0.5
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