如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為α，金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m,導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，金屬導(dǎo)軌的上端與開(kāi)關(guān)S、定值電阻R₁和電阻箱R₂相連．不計(jì)一切摩擦，不計(jì)導(dǎo)軌、金屬棒的電阻，重力加速度為g,現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S，將金屬棒由靜止釋放．

（1）判斷金屬棒ab中電流的方向；
（2）若電阻箱R₂接入電路的阻值為R₂=2R₁，當(dāng)金屬棒下降高度為h時(shí)，速度為v,求此過(guò)程中定值電阻R₁上產(chǎn)生的焦耳熱Q₁；
（3）當(dāng)B=0.40T、L=0.50m、α=37°時(shí)，金屬棒能達(dá)到的最大速度v_m隨電阻箱R₂阻值的變化關(guān)系如圖乙所示．取g=10m/s²，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求定值電阻的阻值R₁和金屬棒的質(zhì)量m.

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：68引用：2難度：0.9

相似題

1．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(gè)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(zhǎng)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(gè)裝置處于范圍足夠大、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)區(qū)域遠(yuǎn)大于導(dǎo)軌面積，磁感應(yīng)強(qiáng)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(zhǎng)度為1.2m,電阻均為3.0Ω。若PQ固定，現(xiàn)給導(dǎo)體棒MN一個(gè)大小為2m/s、豎直向下的初速度，同時(shí)對(duì)其施如外力F，使其恰好沿圓弧導(dǎo)軌從最高點(diǎn)勻速率下滑，導(dǎo)體棒剛到達(dá)AA′瞬間，撤去外力F的作用，不計(jì)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(diǎn)下滑到AA′的過(guò)程中，外力F對(duì)MN做的功為2.4J

B．導(dǎo)體棒MN從圓弧導(dǎo)軌最高點(diǎn)下滑到AA′的過(guò)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(diǎn)下滑到AA′時(shí)，MN兩端點(diǎn)的電壓為6V

D．若MN到達(dá)AA′位置時(shí)釋放PQ，此時(shí)到兩棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)通過(guò)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

A．金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B．電路產(chǎn)生的焦耳熱等于mgh-

-f

sinθ

C．金屬桿損失的機(jī)械能等于mgh-

D．金屬桿所受安培力的沖量大小為mv_m

發(fā)布：2024/11/6 2:30:4組卷：187引用：2難度：0.5

A．通過(guò)電阻R的電量為

B．金屬棒受到的安培力的沖量大小為

C．金屬棒克服安培力做的功為

（

）

D．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

（

）

發(fā)布：2024/11/7 2:0:2組卷：144引用：1難度：0.5

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