如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌MN、M'N'和平行金屬導(dǎo)軌POR、P'Q'R'固定在高度差未知的兩水平臺面上。導(dǎo)軌MN、M'N'左端接有電源，MN與M'N'的間距為L=0.1m,線框空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.2T，豎直方向的勻強(qiáng)磁場；平行導(dǎo)軌PQR與P'Q'R'的間距也為L=0.1m,其中PQ與P'Q'是圓心角為θ=60°，半徑為r=0.5m的圓弧形導(dǎo)軌，OR與Q'R'是足夠長水平直導(dǎo)軌，QQ'右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.4T，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場。導(dǎo)體棒a、b、c長度均為L=0.1m,質(zhì)量均為m=0.02kg。導(dǎo)體棒a接入電路中的電阻R1=2Ω，放置在導(dǎo)軌MN、M'N'右側(cè)N'N邊緣處；導(dǎo)體棒b、c接入電路中的電阻均為R2=4Ω，用絕緣輕桿de將b、c導(dǎo)體棒連接成“工”字型框架（以下簡稱“工”型架），“工”型架靜止放置在水平導(dǎo)軌某處。閉合開關(guān)K后，導(dǎo)體棒a從NN′水平向右拋出，恰能無碰撞地從PP'處以速度v0=2m/s切入平行圓弧型導(dǎo)軌，且始終沒有與“工”型架相碰。重力加速度g,不計(jì)棒與軌道間的摩擦阻力及空氣阻力。求：
（1）導(dǎo)軌MN，M'N'區(qū)域的磁場方向；
（2）自閉合開關(guān)K至導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌MN、M'N'過程中，通過導(dǎo)體棒a的電荷量q；
（3）導(dǎo)體棒b在QQ'右側(cè)磁場區(qū)域中產(chǎn)生的焦耳熱。
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的電路類問題；動(dòng)能定理的簡單應(yīng)用；用能量守恒定律解決實(shí)際問題；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；安培力的計(jì)算公式及簡單應(yīng)用；動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用．
【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：130引用：2難度：0.3
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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(dòng)，下列說法正確的是（ ?。?/h2>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(dòng)過程中不會(huì)碰撞，也沒有跨過導(dǎo)線交叉處，下列說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/16 3:30:1組卷：100引用：2難度：0.5 -
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(dòng)到與導(dǎo)軌ab垂直。轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)過程中（ ）
發(fā)布：2024/12/19 11:30:1組卷：372引用：3難度：0.5
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